KR20200133994A - Adsorption-desorption apparatus having multi layer moving bed and method of processing volatile organic compounds using same - Google Patents

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KR20200133994A
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이시훈
김상도
최호경
유지호
임정환
임영준
임혁
김수현
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한국에너지기술연구원
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Abstract

The present invention relates to a multi-layer moving bed adsorption-desorption apparatus and a method of processing volatile organic compounds using the same. The multi-layer moving bed adsorption-desorption apparatus comprises: a column housing including an adsorbent injection part and a gas exhaust part at a top surface, and an adsorbent exhaust part and a gas injection part at a bottom surface; a multi-layer moving bed adsorption unit vertically connected in a zigzag pattern from the adsorbent injection part to the adsorbent exhaust part, to have a full inside of an inclined section of the housing, and having a zigzag passage formed by a perforated plate; and an adsorbent detachable part to regenerate absorbent from the adsorbent exhaust part. The gas injection part injects mixed gas including volatile organic compounds. The adsorbent detachable part regenerates absorbent by heating the absorbent using a heating jacket. The absorbent generated from the adsorbent detachable part is injected into the multi-layer moving bed adsorption unit through the adsorbent injection part.

Description

다단 이동층 흡탈착 장치 및 이를 이용한 휘발성유기화합물의 처리 방법{ADSORPTION-DESORPTION APPARATUS HAVING MULTI LAYER MOVING BED AND METHOD OF PROCESSING VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS USING SAME}Multi-stage moving bed adsorption and desorption device and treatment method of volatile organic compounds using the same {ADSORPTION-DESORPTION APPARATUS HAVING MULTI LAYER MOVING BED AND METHOD OF PROCESSING VOLATILE ORGANIC COMPOUNDS USING SAME}

본 발명은, 다단 이동층 흡탈착 장치 및 이를 이용한 휘발성유기화합물의 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a multistage moving bed adsorption and desorption apparatus and a method for treating volatile organic compounds using the same.

휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)은, 중금속과 함께 특정 대기유해물질에 속하는 물질이다. 중소 공단 기업체의 인쇄 및 도장, 화학제품 생산 과정이나 바이오매스 반탄화 공정 등에서 배출되며 대기중에서 미세먼지, 질소산화물 등과 결합하여 오전을 생성하고 스모그의 원인이 되는 대기오염물질이다. Volatile Organic Compounds (VOCs), along with heavy metals, are substances that belong to certain air-hazardous substances. It is discharged from the printing and painting of small and medium industrial enterprises, chemical product production process or biomass semi-carbonization process, and is an air pollutant that generates morning by combining with fine dust and nitrogen oxides in the atmosphere and causes smog.

휘발성유기화합물의 처리방법은, 연소법, 생물학적 처리법, 흡착법, 촉매산화 등이 있다. Methods of treating volatile organic compounds include combustion, biological treatment, adsorption, and catalytic oxidation.

일반적인 VOC 활성탄 흡착탑은 교체 주기가 짧기 때문에 유지 비용이 많이 들고 관리가 어렵다. 이를 해결하기 위해 활성탄 재생장치를 함께 쓰는 경우가 있다. 대표적인 방법으로 rotor 방식을 많이 사용하는데, 이는 최대 15배의 농도로 VOC를 탈착시켜 활성탄을 재생하고, 재생된 활성탄은 흡착용으로 재사용된다. 농축된 VOC는 연소, 응축에 의한 회수, 발전, 리포밍 등을 통해 처리되는데, 처리 비용을 줄이고 다양한 에너지화를 위해서는 이보다 높은 농도로 고농축이 필요하다.Since the general VOC activated carbon adsorption tower has a short replacement cycle, maintenance costs are high and management is difficult. To solve this problem, an activated carbon regeneration device is sometimes used. As a representative method, a lot of the rotor method is used, which desorbs VOC at a concentration of up to 15 times to regenerate activated carbon, and the regenerated activated carbon is reused for adsorption. The concentrated VOC is treated through combustion, recovery by condensation, power generation, reforming, etc., and high concentration at a higher concentration is required to reduce treatment costs and convert various energy sources.

고농축을 위해서는 흡착공정과 탈착공정을 분리하여 낮은 유량으로 VOC를 탈착할 수 있는 재생장치에 파과된 흡착제를 넣고 탈착하여야 한다. 이를 연속적으로 운전하기 위해서는 이동층 흡착탑 및 탈착장치가 필요하고, 현장 적용이 어렵고, 유리관리 및 비용이 증가되는 문제점이 있다. For high concentration, the adsorption process and the desorption process must be separated, and the broken adsorbent must be placed in a regeneration device capable of desorption of VOCs at a low flow rate and desorption. In order to continuously operate this, a moving bed adsorption tower and a desorption device are required, it is difficult to apply on-site, and glass management and cost are increased.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 흡착제에 의한 휘발성유기화합물의 흡착 공정과 흡착제의 재생 공정을 연속적으로 진행할 수 있고, 고농축 흡착과 휘발성유기화합물의 처리 공정을 효율 및 유지 비용을 개선시킬 수 있는, 다단 이동층 흡탈착 장치를 제공하는 것이다. The present invention is to solve the above problems, and the adsorption process of the volatile organic compound by the adsorbent and the regeneration process of the adsorbent can be continuously performed, and the process of high concentration adsorption and the treatment of volatile organic compounds can improve efficiency and maintenance cost. It is to provide a multistage moving bed adsorption and desorption device.

본 발명은, 본 발명에 의한 다단 이동층 흡탈착 장치를 이용하는, 휘발성유기화합물의 처리 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for treating volatile organic compounds using the multistage moving bed adsorption and desorption apparatus according to the present invention.

그러나, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 해당 분야 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the problems to be solved by the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상면에 형성된 흡착제 주입부와 가스 배출부를 포함하고, 하면에 형성된 흡착제 배출부와 가스 주입부를 포함하는 기둥형 하우징; 상기 하우징 내부에서 상기 흡착제 주입부로부터 상기 흡착제 배출부로 상하 지그재그 형태로 연결하되, 상기 하우징의 경사단면 내부 전체를 차지하며 다공판으로 형성된 지그재그 경로를 갖는 다단 이동층 흡착부; 및 상기 흡착제 배출부를 통과한 흡착제를 재생하는 흡착제 탈착부; 를 포함하고, 상기 가스 주입부는, 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스를 주입하고, 상기 흡착제 탈착부는, 직간접 열교환 방식으로 흡착제를 재생하고, 상기 흡착제 탈착부에서 재생된 흡착제는, 상기 흡착제 주입부를 거쳐 다단 이동층 흡착부로 재주입되는 것인, 다단 이동층 흡탈착 장치에 관한 것이다. According to an embodiment of the present invention, a columnar housing including an adsorbent injection unit and a gas discharge unit formed on an upper surface, and an adsorbent discharge unit and a gas injection unit formed on a lower surface thereof; A multi-stage moving bed adsorption unit connected in a vertical zigzag form from the adsorbent injection unit to the adsorbent discharge unit in the housing, occupying the entire inclined cross-section of the housing and having a zigzag path formed of a perforated plate; And an adsorbent desorption unit for regenerating the adsorbent that has passed through the adsorbent discharge unit. Including, wherein the gas injection unit injects a mixed gas containing a volatile organic compound, the adsorbent desorption unit regenerates the adsorbent in a direct or indirect heat exchange method, and the adsorbent regenerated in the adsorbent desorption unit passes through the adsorbent injection unit. It relates to a multistage moving bed adsorption and desorption device, which is re-injected into the multistage moving bed adsorption unit.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제 탈착부는, 열자켓을 가열하거나 또는 마이크로웨이브를 통하여 열교환 방식으로 탈착시켜 흡착제를 재생하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the adsorbent desorption unit may be to regenerate the adsorbent by heating a thermal jacket or desorption through a heat exchange method through a microwave.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제 탈착부는, 150 ℃ 내지 250 ℃에서 탈착시키는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the adsorbent desorption unit may be desorbed at 150°C to 250°C.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제 탈착부는, 90 % 이상의 흡착제 회수율을 갖는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the adsorbent desorption unit may have an adsorbent recovery rate of 90% or more.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제 탈착부는, 90 % 이상의 탈착 효율을 갖는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the adsorbent desorption unit may have a desorption efficiency of 90% or more.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제 탈착부의 흡착제 재생 공정과 상기 다단 이동층 흡착부의 흡착 공정은 연속 공정으로 이루어진 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the adsorbent regeneration process of the adsorbent desorption unit and the adsorption process of the multi-stage moving bed adsorption unit may be made of a continuous process.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 재생된 흡착제를 저장하는 흡착제 저장부;를 더 포함하고, 상기 흡착제 저장부는, 상기 흡착제 탈착부에서 재생된 흡착제를 저장하고 냉각하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, an adsorbent storage unit for storing the regenerated adsorbent may be further included, and the adsorbent storage unit may store and cool the adsorbent regenerated in the adsorbent desorption unit.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다단 이동층 흡착부에서 흡착제는 상기 경로를 따라 이동하면서 상기 가스 주입부로 주입되어 하부에서 상부로 이동하는 가스와 접촉하고, 상기 흡착제는 상기 다단 이동층 흡착부를 따라 중력방향으로 이동하되, 상기 흡착제 배출부에 구비된 로터리 밸브의 속도조절을 통해 이동하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the multistage moving bed adsorption unit, the adsorbent moves along the path and is injected into the gas injection unit to contact the gas moving from the bottom to the top, and the adsorbent is Accordingly, it moves in the direction of gravity, but may be moved through speed control of a rotary valve provided in the adsorbent discharge unit.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제는 활성탄, 실리카겔, 제올라이트 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the adsorbent may include at least one selected from the group consisting of activated carbon, silica gel, zeolite, and alumina.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 가스는, 50 Nm3/min 이상의 이동상 속도로 이동하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the gas may move at a mobile bed speed of 50 Nm 3 /min or more.

본 발명의 일 실시예에 따라, 흡착제를 다단 이동층 흡착부에 주입하고, 기둥형 하우징 내의 다단 이동층 흡착부의 지그재그 경로에 따라 중력방향으로 이동시키는 단계; 상기 기둥형 하우징 내에 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스를 주입하고, 다단 이동층 흡착부를 따라 이동하는 흡착제에 의해 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계; 상기 휘발성유기화합물이 흡착된 흡착제를 재생하는 단계; 및 상기 재생된 흡착제를 기둥형 하우징 내의 다단 이동층 흡차부에 재주입하는 단계; 를 포함하고, 상기 단계는, 연속 공정으로 진행되는 것인, 다단 이동층 흡탈착 장치를 이용한, 휘발성유기화합물의 처리 방법에 관한 것이다, According to an embodiment of the present invention, the step of injecting an adsorbent into the multi-stage moving bed adsorption unit and moving in the direction of gravity according to a zigzag path of the multi-stage moving bed adsorption unit in the columnar housing; Injecting a mixed gas containing a volatile organic compound into the columnar housing and adsorbing the volatile organic compound by an adsorbent moving along the multi-stage moving bed adsorption unit; Regenerating the adsorbent to which the volatile organic compound is adsorbed; And re-injecting the regenerated adsorbent into the multi-stage moving bed suction unit in the columnar housing. Including, wherein the step, which proceeds in a continuous process, using a multi-stage moving bed adsorption and desorption device, relates to a method of treating volatile organic compounds,

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착시키는 단계는, 50 Nm3/min 이상의 이동상 속도로 가스를 주입하고, 흡착제의 파과 시간에 따라 이동 속도가 조절되는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the step of adsorbing, gas is injected at a mobile bed speed of 50 Nm 3 /min or more, and the moving speed is adjusted according to the breakthrough time of the adsorbent.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착시키는 단계는, 상기 기둥형 하우징의 하부에서 상부로 이동하는 가스와 흡착제가 접촉하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of adsorbing may be a contact between a gas moving from a lower portion to an upper portion of the columnar housing and an adsorbent.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 재생하는 단계는, 10 Nm3/min 이하의 탈착가스로 재생하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the regenerating step may be to regenerate with a desorbed gas of 10 Nm 3 /min or less.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제를 재생하는 단계는, 직간접 열교환 방식으로 휘발성유기화합물을 탈착시켜 흡착제를 재생하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of regenerating the adsorbent may be to regenerate the adsorbent by desorbing volatile organic compounds through a direct or indirect heat exchange method.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제를 재생하는 단계는, 150 ℃ 내지 250 ℃에서 탈착시키는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of regenerating the adsorbent may be desorption at 150°C to 250°C.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 흡착제를 재생하는 단계 이후에 재생된 흡착제를 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, after the step of regenerating the adsorbent, cooling the regenerated adsorbent; may be further included.

본 발명은, 휘발성유기화합물(Volatile Organic Compounds; VOCs)을 고농축으로 흡탈착하고 고효율로 흡착제를 재생하여 재사용할 수 있는, 다단 이동층 흡탈착 장치 및 이를 이용한 휘발성유기화합물의 처리방법을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명은, 본 발명에 의한 이동층 흡탈착 장치를 이용하여 휘발성유기화합물의 고농축이 필요한 현장에 적용이 유리하고, 이를 이용하여 현장에서 고농축의 휘발성유기화합물을 효과적으로 처리하고, 단기간의 흡착제 교체주기 문제점이 개선되어 유지 비용을 절감하고 유지 관리를 용이하게 할 수 있다. The present invention can provide a multistage moving bed adsorption and desorption device capable of adsorbing and desorbing volatile organic compounds (VOCs) with high concentration and regenerating and reusing the adsorbent with high efficiency, and a treatment method of volatile organic compounds using the same. have. In addition, the present invention is advantageously applied to sites requiring high concentration of volatile organic compounds by using the moving bed adsorption and desorption device according to the present invention. By using this, it effectively treats highly concentrated volatile organic compounds in the field, and short-term adsorbent The replacement cycle problem can be improved to reduce maintenance costs and facilitate maintenance.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 다단 이동층 흡탈착 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2는, 본 발명의 실시예 1에 따라, 본 발명에 의한 다단 이동층 흡탈착 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 1에 따라 본 발명에 의한 이동층 흡탈착 실험에서 반복 횟수에 따른 휘발성유기화합물의 농축비율을 나타낸 그래프이다.
1 is an exemplary view showing the configuration of a multi-stage moving bed adsorption and desorption apparatus according to the present invention, according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram showing a configuration of a multi-stage moving bed adsorption/desorption apparatus according to the present invention according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is a graph showing the concentration ratio of volatile organic compounds according to the number of repetitions in the moving bed adsorption and desorption experiment according to the present invention according to Example 1 of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted. In addition, terms used in the present specification are terms used to properly express a preferred embodiment of the present invention, which may vary depending on the intention of users or operators, or customs in the field to which the present invention belongs. Accordingly, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification. The same reference numerals in each drawing indicate the same members.

명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be positioned "on" another member, this includes not only the case where a member is in contact with another member, but also the case where another member exists between the two members.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components.

본 발명은, 다단 이동층 흡탈착 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다단 이동층 흡탈착 장치는, 다단 이동층 흡착부(140)를 구비한 기둥형 하우징(100), 흡착제 탈착부(200) 및 흡착제 이동관(300)을 포함할 수 있다. The present invention relates to a multistage moving bed adsorption and desorption device, according to an embodiment of the present invention, the multistage moving bed adsorption and desorption device, a columnar housing 100 having a multistage moving bed adsorption unit 140, It may include an adsorbent desorption unit 200 and an adsorbent moving pipe 300.

본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 다단 이동층 흡탈착 장치는, 흡착제에 의한 흡착 공정 및 흡착제의 탈착 공정이 연속적 및 반복적으로 진행되어 휘발성유기화합물의 흡착, 재생 및 처리 공정의 효율 및 비용 등을 개선시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, in the multistage moving bed adsorption and desorption device, the adsorption process by the adsorbent and the desorption process of the adsorbent are continuously and repeatedly performed to adsorb, regenerate and treat volatile organic compounds, such as efficiency and cost. Can be improved.

보다 구체적으로, 도 1을 참조하면, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른, 본 발명에 의한 다단 이동층 흡탈착 장치의 구성을 예시적으로 나타낸 것으로, 도 1에서 기둥형 하우징(100)은, 상부 영역에 흡착제 주입부(110) 및 가스 배출부(120), 하부 영역에 가스 주입부(130) 및 흡착제 배출부(150), 및 내부에 다단 이동층 흡착부(140)가 구비되어 있다. More specifically, referring to FIG. 1, FIG. 1 exemplarily shows the configuration of a multi-stage moving layer adsorption/desorption apparatus according to the present invention according to an embodiment of the present invention, and in FIG. 1, a columnar housing 100 Silver, an adsorbent injection unit 110 and a gas discharge unit 120 in the upper region, a gas injection unit 130 and an adsorbent discharge unit 150 in the lower region, and a multistage moving bed adsorption unit 140 are provided therein. have.

흡착제 주입부(110)는, 다단 이동층 흡착부(140)를 통하여 흡착제 배출부(150)와 연결되고, 다단 이동층 흡착부(140)에 흡착제(A)를 도입하고, 흡착제(A)는 다단 이동층 흡착부(140)에 따라 중력 방향으로 이동할 수 있다. The adsorbent injection unit 110 is connected to the adsorbent discharge unit 150 through the multistage moving bed adsorption unit 140, introduces the adsorbent (A) into the multistage moving bed adsorption unit 140, and the adsorbent (A) is The multi-stage moving bed adsorption unit 140 may move in the direction of gravity.

가스 배출부(120)는, 다단 이동층 흡착부(140)를 거쳐 흡착 공정이 이루어진 가스를 배출하며, 배출된 가스는 사이클론, 여과 공정 등을 거쳐 외부로 배출될 수 있다. The gas discharge unit 120 discharges a gas having an adsorption process through the multi-stage moving bed adsorption unit 140, and the discharged gas may be discharged to the outside through a cyclone or a filtration process.

가스 주입부(130)는, 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합 가스가 주입되고, 상기 주입된 가스는 상부 영역의 가스 배출부(120)로 향해 이동하면서 흡착제와 접촉할 수 있다. 즉, 상기 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스는, 50 Nm3/min 이상; 200 Nm3/min 이상; 500 Nm3/min 이상; 또는 50 Nm3/min 내지 1000 Nm3/min의 이동상 속도로 주입되고 기둥형 하우징(100)의 상부 방향으로 이동할 수 있다. In the gas injection unit 130, a mixed gas including a volatile organic compound is injected, and the injected gas may be in contact with the adsorbent while moving toward the gas discharge unit 120 in the upper region. That is, the mixed gas containing the volatile organic compound is 50 Nm 3 /min or more; 200 Nm 3 /min or more; 500 Nm 3 /min or more; Alternatively, it may be injected at a mobile bed speed of 50 Nm 3 /min to 1000 Nm 3 /min and moved in the upper direction of the columnar housing 100.

상기 휘발성유기화합물은, 증기압이 높아 대기 중으로 쉽게 증발되는 액체 또는 기체상 유기화합물의 총칭이며, VOCs(Volatile Organic Compounds)라고도 한다. 대기오염물질이며 발암성을 지닌 독성 화학물질로 벤젠, 자일렌, 아세틸렌, 클로로포름, 휘발유 등을 비롯하여 산업체에서 사용되는 용매 등이 포함된다. 예를 들어, 상기 휘발성유기화합물을 포함하는 가스는, 1 ppm 이상; 10 ppm 이상; 100 ppm 이상; 500 ppm 또는 800 ppm 이상의 농도의 휘발성유기화합물을 포함할 수 있다. The volatile organic compounds are a generic term for liquid or gaseous organic compounds that are easily evaporated into the atmosphere due to their high vapor pressure, and are also referred to as VOCs (Volatile Organic Compounds). Air pollutants and toxic chemicals with carcinogenic properties include benzene, xylene, acetylene, chloroform, gasoline, and solvents used in industries. For example, the gas containing the volatile organic compound is 1 ppm or more; 10 ppm or more; 100 ppm or more; It may contain a volatile organic compound having a concentration of 500 ppm or 800 ppm or more.

흡착제 주입부(110), 가스 배출부(120) 및 가스 주입부(130)는, 각각, 흡착제 주입 속도, 가스 주입 또는 배출 속도를 조절하고, 예를 들어, 흡착제 주입부(110)는 로터리 밸브 등을 통하여 흡착제 주입 속도를 조절할 수 있다.The adsorbent injection unit 110, the gas discharge unit 120, and the gas injection unit 130, respectively, adjust the adsorbent injection rate, gas injection or discharge rate, and, for example, the adsorbent injection unit 110 is a rotary valve The adsorbent injection rate can be adjusted through the like.

다단 이동층 흡착부(140)는, 휘발성유기화합물과 흡착제(A)을 접촉시켜 고농축으로 휘발성유기화합물을 흡착시키는 것으로, 하우징(100) 내부에서 흡착제 주입부(110)로부터 흡착제 배출부(150)로 향해 상하 지그재그 형태로 연결되고, 상기 하우징의 경사단면 내부 전체를 차지하며 다공판으로 형성된 지그재그 경로를 갖는 것일 수 있다. The multi-stage moving bed adsorption unit 140 is for adsorbing volatile organic compounds with high concentration by contacting the volatile organic compound and the adsorbent (A), and the adsorbent discharge unit 150 from the adsorbent injection unit 110 in the housing 100 It is connected in a vertical zigzag shape toward the side, occupies the entire interior of the inclined cross-section of the housing, and may have a zigzag path formed of a perforated plate.

다단 이동층 흡착부(140)의 두께는, 500mm 이하이며, 500mm 이상일 경우 축열에 의해 자연 착화되어 폭발 위험성이 있다. The thickness of the multi-stage moving bed adsorption unit 140 is 500 mm or less, and when it is 500 mm or more, it is naturally ignited by heat storage and there is a risk of explosion.

다단 이동층 흡착부(140)는, 다공판으로 형성되고, 예를 들어, 철망 등이고, 상기 다공판은 흡착제의 크기 보다 작은 구멍을 구비한다. The multistage moving bed adsorption unit 140 is formed of a porous plate, for example, a wire mesh, and the porous plate has a hole smaller than the size of the adsorbent.

다단 이동층 흡착부(140)는, 지그재그 형태의 경로로 형성되며, 흡착제(A)가 상기 경로를 따라 중력방향으로 이동한다. 흡착제(A)가 이동하면서 각 경사면에 다단형태가 이루어지고, 이는 하부에서 주입되는 가스와 다단으로 여러 번 접촉하여 저농도의 휘발성유기화합물 혼합가스를 주입하여도 적은 양의 흡착제로 효율적인 휘발성유기화합물의 제거가 가능할 수 있다. 흡착제 주입부(110)와 흡착제 배출부(150)는 지그재그의 흡착부 단의 수에 따라 위치를 조절할 수 있다. 예를 들면 흡착부 단이 홀수 개이면 서로 엇갈리게 위치하며, 짝수 개이면 같은 방향에 위치할 수 있다. 또는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하우징(100)의 하단부의 중앙에 위치될 수 있다. The multi-stage moving bed adsorption unit 140 is formed in a zigzag-shaped path, and the adsorbent A moves in the direction of gravity along the path. As the adsorbent (A) moves, a multi-stage shape is formed on each slope, which makes an efficient volatile organic compound with a small amount of adsorbent even if a low concentration of volatile organic compound mixed gas is injected through multiple contact with the gas injected from the bottom. Removal may be possible. The positions of the adsorbent injection unit 110 and the adsorbent discharge unit 150 may be adjusted according to the number of stages of the zigzag adsorption unit. For example, if there are an odd number of adsorption units, they are located alternately, and if there are an even number, they can be located in the same direction. Alternatively, as shown in FIG. 1, it may be located at the center of the lower end of the housing 100.

흡착제(A)는, 상하 지그재그 이동경로를 따라 중력방향으로 이동하되, 상기 흡착제 배출부에 구비된 로터리 밸브에 의한 속도조절을 통해 이동할 수 있다. 다단 이동층 흡착부(140)에서 흡착제(A)가 중력방향으로 이동하며 휘발성유기화합물을 흡착하는 고농축화 과정에서 속도를 조절할 수 있으며, 각 흡착제가 휘발성유기화합물과 접촉하는 시간은 1초 이상일 수 있다. 흡착제(A)는, 흡착제 파과 시간에 따라 이동속도가 조절되는 것일 수 있다. The adsorbent (A) moves in the direction of gravity along the vertical zigzag movement path, but can move through speed control by a rotary valve provided in the adsorbent discharge unit. In the multi-stage moving bed adsorption unit 140, the adsorbent (A) moves in the direction of gravity, and the speed can be adjusted in the high concentration process of adsorbing volatile organic compounds, and the time for each adsorbent to contact the volatile organic compounds may be 1 second or longer. have. The adsorbent (A) may be one in which the moving speed is adjusted according to the adsorbent breakthrough time.

흡착제(A)는, 하우징 하부 영역에 형성된 흡착제 배출부(150)로 배출되고, 흡착제 탈착부(200)에서 재생된 이후에 흡착제 주입부(110)로 재주입하여 흡착 공정을 연속적으로 진행할 수 있다. The adsorbent (A) is discharged to the adsorbent discharge unit 150 formed in the lower region of the housing, and after being regenerated in the adsorbent desorption unit 200, it is re-injected into the adsorbent injection unit 110 to continuously proceed with the adsorption process. .

흡착제(A)는, (입상)활성탄, 실리카겔, 제올라이트 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 10 mm 이하; 5 mm 이하; 0.01 mm 내지 10 mm; 또는 1 mm 내지 10 mm의 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는 지그재그 형태의 이동경로에서 원활한 흡착제의 이동을 수행하기 위해 상기 흡착제는 구형일 수 있다.The adsorbent (A) contains at least one selected from the group consisting of (granular) activated carbon, silica gel, zeolite, and alumina, and is 10 mm or less; 5 mm or less; 0.01 mm to 10 mm; Or it may have a size of 1 mm to 10 mm. Preferably, the adsorbent may have a spherical shape in order to smoothly move the adsorbent in a zigzag-shaped movement path.

기둥형 하우징(100)의 하단부는 평면, 곡면 또는 끝이 좁아진 깔대기 형태로 구성될 수 있다. The lower end of the columnar housing 100 may be configured in the form of a flat, curved, or narrowed funnel.

본 발명의 일 예로, 흡착제 탈착부(200)는, 흡착제 주입부(210), 가스 주입부(220) 및 가스 배출부(230) 및 흡착제 배출부(250)를 포함할 수 있다. As an example of the present invention, the adsorbent desorption unit 200 may include an adsorbent injection unit 210, a gas injection unit 220, a gas discharge unit 230 and an adsorbent discharge unit 250.

흡착제 탈착부(200)는, 다단 이동층 흡착부(140)를 통과한 휘발성유기화합물을 흡착한 흡착제를 흡착제 배출부(130, 흡착제 주입부(210)와 연결되어 있음)를 통해 공급받고, 휘발성유기화합물을 흡착한 흡착제를 직간접 열교환 방식으로 휘발성유기화합물을 탈착하여 흡착제를 재생시킬 수 있다. 흡착제 탈착부(200)는, 열발생부(240)을 구비하고, 예를 들어, 열자켓을 구비하여 가열하거나 또는 마이크로웨이브를 통하여 열교환 방식으로 휘발성유기화합물을 탈착시킬 수 있다. The adsorbent desorption unit 200 receives an adsorbent having adsorbed volatile organic compounds passing through the multistage moving bed adsorption unit 140 through an adsorbent discharge unit 130 (connected to the adsorbent injection unit 210), and is volatile. It is possible to regenerate the adsorbent by desorbing volatile organic compounds by direct or indirect heat exchange of the adsorbent adsorbing the organic compound. The adsorbent desorption unit 200 is provided with a heat generating unit 240 and may be heated with, for example, a thermal jacket or a heat exchange method through a microwave to desorb volatile organic compounds.

흡착제 탈착부(200)는, 100 ℃ 이상; 150 ℃ 이상; 150 ℃ 내지 250 ℃ 또는 150 ℃ 내지 200 ℃ 온도에서 휘발성유기화합물을 탈착시켜 흡착제를 재생할 수 있다. Adsorbent desorption unit 200, 100 ℃ or more; 150° C. or higher; The adsorbent may be regenerated by desorbing volatile organic compounds at 150°C to 250°C or 150°C to 200°C.

흡착제 탈착부(200)는, 10 Nm3/min 이하; 5 Nm3/min 이하; 1 Nm3/min 이하; 또는 0.5 Nm3/min 이하의 탈착 속도로 상기 흡착제를 재생할 수 있고, 90 % 이상; 또는 95% 이상의 탈착 효율로 휘발성유기화합물을 탈착시킬 수 있다. 또한, 흡착제 탈착부(200)는, 40 배 이상; 50 배 이상; 85 배 이상; 90 배 이상; 또는 95 배 (탈착가스농도/오염가스농도) 이상의 농축 비율로 휘발성유기화합물을 탈착시킬 수 있다. Adsorbent desorption unit 200, 10 Nm 3 /min or less; 5 Nm 3 /min or less; 1 Nm 3 /min or less; Alternatively, the adsorbent can be regenerated at a desorption rate of 0.5 Nm 3 /min or less, and 90% or more; Alternatively, volatile organic compounds can be desorbed with a desorption efficiency of 95% or more. In addition, the adsorbent desorption unit 200, 40 times or more; More than 50 times; More than 85 times; More than 90 times; Alternatively, volatile organic compounds can be desorbed at a concentration ratio of 95 times (desorbed gas concentration/polluted gas concentration) or more.

흡착제 탈착부(200)는, 가스 주입부(220) 및 가스 배출부(230)를 구비하고, 이는 탈착되는 가스, 즉, 휘발성유기화합물 가스의 외부 배출을 유도하기 위한 것이다. The adsorbent desorption unit 200 includes a gas injection unit 220 and a gas discharge unit 230 to induce external discharge of the desorbed gas, that is, the volatile organic compound gas.

흡착제 탈착부(200)에서 배출된 휘발성유기화합물 가스는, 연소, 응축 등에 의한 회수, 발전, 리포밍 등으로 처리될 수 있다. 다단 이동층 흡착부(140)를 통과한 흡착제는, 휘발성유기화합물을 흡착하고, 흡착제 탈착부(200)에서 고농도로 휘발성유기화합물을 탈착시킬 수 있으므로, 휘발성유기화합물의 처리 비용/효율 개선 및 활용 범위를 확대시킬 수 있다. The volatile organic compound gas discharged from the adsorbent desorption unit 200 may be processed by recovery, power generation, reforming, etc. by combustion or condensation. The adsorbent that has passed through the multistage moving bed adsorption unit 140 adsorbs volatile organic compounds and can desorb volatile organic compounds at a high concentration in the adsorbent desorption unit 200, thereby improving and utilizing the treatment cost/efficiency of volatile organic compounds. You can expand the range.

또한, 재생된 흡착제는 흡착제 배출부(250)로 배출되고, 흡착제 이동관(300)에 따라 기둥형 하우징(100)의 흡착제 주입부(110)를 통해 재주입될 수 있다. 재생된 흡착제의 주입 속도 조절 등을 위해서 호퍼(400)가 구비될 수 있다, In addition, the regenerated adsorbent may be discharged to the adsorbent discharge unit 250 and may be re-injected through the adsorbent injection unit 110 of the columnar housing 100 along the adsorbent moving pipe 300. A hopper 400 may be provided to control the injection rate of the regenerated adsorbent,

흡착제 주입부(210) 및 흡착제 배출부(250)는 로터리 밸브 등을 이용하여 속도를 제어할 수 있다. The adsorbent injection unit 210 and the adsorbent discharge unit 250 may control the speed using a rotary valve or the like.

본 발명의 일 예로, 흡착제 이동관(300)은, 흡착제 탈착부(200)와 기둥형 하우징(100)의 흡착제 주입부(110)와 연결되어 재생된 흡착제를 이동 및 공급하는 것으로, 재생된 흡착제의 냉각, 저장 등을 위한 장치 및/또는 공간을 더 구비할 수 있다. 예를 들어, 흡착제 이동관(300)은, 저장부(310), 가스 처리부(320), 냉각부(330) 등을 포함할 수 있다. 저장부(310), 가스 처리부(320), 냉각부(330)의 배치 순서는 다양하게 변경가능하고, 하나의 공간에서 모두 또는 이 둘 이상의 기능이 이루어지거나 또는 각각의 공간에서 개별적으로 이루어질 수 있다. As an example of the present invention, the adsorbent moving pipe 300 is connected to the adsorbent desorption unit 200 and the adsorbent injection unit 110 of the columnar housing 100 to move and supply the regenerated adsorbent. A device and/or space for cooling, storage, etc. may be further provided. For example, the adsorbent moving pipe 300 may include a storage unit 310, a gas processing unit 320, a cooling unit 330, and the like. The arrangement order of the storage unit 310, the gas processing unit 320, and the cooling unit 330 may be variously changed, and all or two or more functions may be performed in one space, or may be performed individually in each space. .

저장부(310)는, 저온 또는 상온으로 유지하여 재생된 흡착제를 저장하고, 재생된 흡착제의 냉각, 에어, 비활성 가스 등의 가스 처리로 오염물 등을 더 제거할 수 있다. The storage unit 310 may store the regenerated adsorbent by maintaining it at a low or room temperature, and further remove contaminants and the like by cooling the regenerated adsorbent and processing gas such as air or inert gas.

가스 처리부(320)는, 재생된 흡착제를 에어, 비활성 가스 등의 가스로 처리하여 휘발성유기화합물, 더스트 등과 같은 오염물을 제거할 수 있다. 또한, 저온 또는 상온으로 유지되어 재생된 흡착제를 냉각할 수 있다. The gas processing unit 320 may remove contaminants such as volatile organic compounds and dust by treating the regenerated adsorbent with a gas such as air or inert gas. In addition, it is maintained at low or room temperature to cool the regenerated adsorbent.

냉각부(330)은, 재생된 흡착제를 냉각하는 것으로, 저온 또는 상온으로 유지하여 재생된 흡착제를 냉각할 수 있다. 또한, 재생된 흡착제를 에어, 비활성 가스 등의 가스로 처리하여 휘발성유기화합물, 더스트 등과 같은 오염물을 제거할 수 있다. 바람직하게는, 가스 처리부(320) 및 냉각부(330)는 하나의 공간에서 이루어지질 수 있다. The cooling unit 330 cools the regenerated adsorbent, and may cool the regenerated adsorbent by maintaining it at a low or room temperature. In addition, contaminants such as volatile organic compounds and dust may be removed by treating the regenerated adsorbent with gas such as air or inert gas. Preferably, the gas processing unit 320 and the cooling unit 330 may be formed in one space.

본 발명의 일 예로, 본 발명에 의한 다단 이동층 흡탈착 장치는, 흡착 공정 및 재생 공정이 연속적 및 반복적 공정으로 진행되고, 오염된 가스에서 90 % 이상; 또는 95 % 이상의 휘발성유기화합물 제거 효율 및 40 배 이상; 50 배 이상; 85 배 이상; 90 배 이상; 또는 95 배 (탈착가스농도/오염가스농도) 이상의 농축 비율로 휘발성유기화합물을 탈착시킬 수 있다. As an example of the present invention, in the multistage moving bed adsorption and desorption apparatus according to the present invention, the adsorption process and the regeneration process are carried out in a continuous and repetitive process, and at least 90% in contaminated gas; Or 95% or more volatile organic compound removal efficiency and 40 times or more; More than 50 times; More than 85 times; More than 90 times; Alternatively, volatile organic compounds can be desorbed at a concentration ratio of 95 times (desorbed gas concentration/polluted gas concentration) or more.

본 발명은, 본 발명에 의한 다단 이동층 흡탈착 장치를 이용한, 휘발성유기화합물의 처리 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 휘발성유기화합물의 처리 방법은, 흡착제를 이동시키는 단계; 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계; 및 흡착제를 재생하는 단계;를 포함할 수 있다.The present invention relates to a method for treating volatile organic compounds using a multi-stage moving bed adsorption and desorption device according to the present invention. According to an embodiment of the present invention, the method for treating volatile organic compounds comprises: moving an adsorbent ; Adsorbing volatile organic compounds; And regenerating the adsorbent.

본 발명의 일 예로, 흡착제를 이동시키는 단계는, 흡착제를 주입부(110)로 통하여 기둥형 하우징(100) 내의 다단 이동층 흡착부(140)에 주입하고, 상기 흡착제는 다단 이동층 흡착부(140)의 지그재그 경로에 따라 중력방향으로 이동하는 단계이다. 상기 흡착제는, 흡착제 파과 시간에 따라 이동속도가 조절되는 것일 수 있다.As an example of the present invention, in the step of moving the adsorbent, the adsorbent is injected into the multistage moving bed adsorption unit 140 in the columnar housing 100 through the injection unit 110, and the adsorbent is a multistage moving bed adsorption unit ( It is a step of moving in the direction of gravity according to the zigzag path of 140). The adsorbent may be one in which a moving speed is adjusted according to the breakthrough time of the adsorbent.

상기 흡착제는, (입상)활성탄, 실리카겔, 제올라이트 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하고, 10 mm 이하; 5 mm 이하; 0.01 mm 내지 10 mm; 또는 1 mm 내지 10 mm 크기를 가질 수 있다. 바람직하게는 지그재그 형태의 이동경로에서 원활한 흡착제의 이동을 수행하기 위해 상기 흡착제는 구형일 수 있다.The adsorbent includes at least one selected from the group consisting of (granular) activated carbon, silica gel, zeolite, and alumina, and is 10 mm or less; 5 mm or less; 0.01 mm to 10 mm; Or it may have a size of 1 mm to 10 mm. Preferably, the adsorbent may have a spherical shape in order to smoothly move the adsorbent in a zigzag-shaped movement path.

본 발명의 일 예로, 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계는, 기둥형 하우징(100) 내에 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스를 주입하고, 다단 이동층 흡착부(140)를 따라 이동하는 흡착제에 의해 상기 혼합가스 내의 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계이다.As an example of the present invention, in the step of adsorbing volatile organic compounds, a mixed gas containing volatile organic compounds is injected into the columnar housing 100, and the adsorbent moves along the multistage moving bed adsorption unit 140. This is the step of adsorbing volatile organic compounds in the mixed gas.

상기 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스는, 기둥형 하우징(100)의 하부 영역에서 주입되어 상부 영역으로 이동하면서 상기 흡착제과 접촉하여 휘발성유기화합물을 흡착시킨다. 상기 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스는, 50 Nm3/min 이상; 200 Nm3/min 이상; 500 Nm3/min 이상; 또는 50 Nm3/min 내지 1000 Nm3/min의 이동상 속도로 주입되고 이동될 수 있다. The mixed gas containing the volatile organic compound is injected from the lower region of the columnar housing 100 and moves to the upper region, and contacts the adsorbent to adsorb the volatile organic compound. The mixed gas containing the volatile organic compound is 50 Nm 3 /min or more; 200 Nm 3 /min or more; 500 Nm 3 /min or more; Alternatively, it may be injected and moved at a mobile bed speed of 50 Nm 3 /min to 1000 Nm 3 /min.

상기 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스는, 1 ppm 이상; 10 ppm 이상; 100 ppm 이상; 500 ppm 또는 800 ppm 이상의 농도의 휘발성유기화합물을 포함할 수 있다. The mixed gas containing the volatile organic compound is 1 ppm or more; 10 ppm or more; 100 ppm or more; It may contain a volatile organic compound having a concentration of 500 ppm or 800 ppm or more.

본 발명의 일 예로, 상기 흡착제를 재생하는 단계는, 상기 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계 이후에 배출되는 휘발성유기화합물이 흡착된 흡착제를 재생하는 단계이다. As an example of the present invention, the step of regenerating the adsorbent is a step of regenerating the adsorbent into which the volatile organic compound discharged after the step of adsorbing the volatile organic compound is adsorbed.

상기 흡착제를 재생하는 단계는, 직간접 열교환 방식으로 흡착제를 재생하는 것으로, 예를 들어, 열자켓 등으로 가열하거나 또는 마이크로웨이브를 통하여 흡착된 휘발성유기화합물을 탈착시켜 흡착제를 재생하는 것이다.The step of regenerating the adsorbent is to regenerate the adsorbent in a direct or indirect heat exchange method, for example, by heating with a thermal jacket or desorption of volatile organic compounds adsorbed through microwaves to regenerate the adsorbent.

상기 흡착제를 재생하는 단계는, 100 ℃ 이상; 150 ℃ 이상; 150 ℃ 내지 250 ℃ 또는 150 ℃ 내지 200 ℃에서 휘발성유기화합물을 탈착시켜 흡착제를 재생할 수 있다.The step of regenerating the adsorbent may include 100° C. or higher; 150° C. or higher; The adsorbent may be regenerated by desorbing volatile organic compounds at 150°C to 250°C or 150°C to 200°C.

상기 흡착제를 재생하는 단계는, 10 Nm3/min 이하; 5 Nm3/min 이하; 1 Nm3/min 이하; 또는 0.5 Nm3/min 이하의 탈착 가스 속도로 상기 흡착제를 재생할 수 있고, 90 % 이상; 또는 95 % 이상의 탈착 효율로 휘발성유기화합물을 탈착시킬 수 있다.The step of regenerating the adsorbent may include 10 Nm 3 /min or less; 5 Nm 3 /min or less; 1 Nm 3 /min or less; Alternatively, the adsorbent can be regenerated at a desorption gas rate of 0.5 Nm 3 /min or less, and 90% or more; Alternatively, volatile organic compounds can be desorbed with a desorption efficiency of 95% or more.

본 발명의 일 예로, 상기 다단 이동층 흡차부에 재주입하는 단계는, 상기 흡착제를 재생하는 단계 이후에 재생된 흡착제를 상기 다단 이동층 흡차부에 재입하여 흡착 공정을 반복적으로 진행할 수 있다.As an example of the present invention, in the step of reinjecting the multistage moving bed suction unit, the adsorbent regenerated after the step of regenerating the adsorbent may be reinserted into the multistage moving bed suction unit to repeatedly perform the adsorption process.

본 발명의 일 예로, 상기 흡착제를 재생하는 단계 이후에 재생된 흡착제를 냉각하는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 재생된 흡착제를 저온 또는 상온에서 저장하거나 또는 저온 또는 상온으로 유지되는 관(300)을 이동시키면서 냉각할 수 있다. As an example of the present invention, after the step of regenerating the adsorbent, it may further include cooling the regenerated adsorbent. The regenerated adsorbent may be stored at low or room temperature, or may be cooled while moving the tube 300 maintained at low or room temperature.

또한, 재생된 흡착제에 에어 등으로 처리하여 잔류하는 휘발성유기화합물, 더스트 등을 제거하는 가스 처리 단계를 더 포함할 수 있다. 이는 냉각하는 단계 전, 중 또는 후에 이루어질 수 있다. In addition, it may further include a gas treatment step of removing volatile organic compounds and dust remaining by treating the regenerated adsorbent with air or the like. This can be done before, during or after the cooling step.

본 발명의 일 예로, 상기 휘발성유기화합물의 처리 방법은, 각 단계가 연속적이고 반복적(즉, 2회 이상; 10회 이상; 또는 30 회 이상)으로 진행할 수 있다. As an example of the present invention, in the method for treating the volatile organic compound, each step may be continuously and repeatedly performed (ie, 2 or more times; 10 or more times; or 30 or more times).

상기 휘발성유기화합물의 처리 방법은, 연속적 및 반복적 공정을 진행하여도, 90 % 이상; 또는 95 % 이상의 휘발성유기화합물 제거 효율(즉, 주입된 혼합 가스 내 휘발성유기화합물의 제거율) 및 40 배 이상; 50 배 이상; 85 배 이상; 90 배 이상; 또는 95 배 (탈착가스농도/오염가스농도) 이상의 농축 비율로 휘발성유기화합물을 탈착시킬 수 있다. The treatment method of the volatile organic compound, even through continuous and repetitive processes, 90% or more; Or 95% or more volatile organic compound removal efficiency (ie, the removal rate of volatile organic compound in the injected mixed gas) and 40 times or more; More than 50 times; More than 85 times; More than 90 times; Alternatively, volatile organic compounds can be desorbed at a concentration ratio of 95 times (desorbed gas concentration/polluted gas concentration) or more.

실시예 1Example 1

도 2에 제시한 바와 같이, 0.2 CMM 규모의 실험장치를 만들어 이동층 흡탈착 실험을 수행하였다. 이동상 흡탈착 실험은, VOC 농도 800 ppm, 흡착제 이동속도 9 g/min, 탈착기 온도 190 oC 및 탈착 유량 2 L/min으로 30회 반복실시하였다. 호퍼에 흡착제를 넣고 혼합가스 (VOC 오염가스)를 흡착층 (다단 이동층 흡착탑)을 통과시켜 VOC를 흡착 제거한 후 오염된 흡착제는 탈착기로 보내져 히팅자켓으로 가열하여 탈착을 통한 흡착제 재생 후 냉각하여 바로 상부 호퍼로 흡착제가 이동하여 흡착제를 순환시켰다. As shown in Fig. 2, a 0.2 CMM scale experimental apparatus was made to perform a moving bed adsorption and desorption experiment. The mobile phase adsorption and desorption experiment was repeated 30 times with a VOC concentration of 800 ppm, an adsorbent movement speed of 9 g/min, a desorption temperature of 190 o C and a desorption flow rate of 2 L/min. After putting the adsorbent in the hopper and passing the mixed gas (VOC pollutant gas) through the adsorption layer (multi-stage moving bed adsorption tower) to adsorb and remove VOC, the contaminated adsorbent is sent to the desorptor and heated with a heating jacket to regenerate the adsorbent through desorption and then cool. The adsorbent moved to the upper hopper to circulate the adsorbent.

30 회 실험 후에도 VOC 제거효율이 95% 이상이고, 농축비율은 최대 96배 획득하였다. 또한, 30회 실험 후 흡착제는 97%의 회수율(2842.3g -> 2750 g)을 갖는다. 그 결과는 도 3에 나타내었다. Even after 30 experiments, the VOC removal efficiency was more than 95%, and the concentration ratio was obtained up to 96 times. In addition, the adsorbent has a recovery rate of 97% (2842.3g -> 2750 g) after 30 experiments. The results are shown in FIG. 3.

실시예 2Example 2

이동상 흡탈착 실험은, VOC 농도 500 ppm, 흡착제 이동속도 5 g/min, 탈착기 온도 190 oC 및 탈착 유량 2 L/min 으로 30회 반복실시하였다. The mobile phase adsorption and desorption experiment was repeated 30 times with a VOC concentration of 500 ppm, an adsorbent movement speed of 5 g/min, a desorption temperature of 190 o C, and a desorption flow rate of 2 L/min.

30 회 실험 후에도 VOC 제거효율이 96%이상이고, 농축비율은 최대 95배 획득하였다. 또한, 30회 실험 후 흡착제는 98 %의 회수율을 갖는다. Even after 30 experiments, the VOC removal efficiency was more than 96%, and the concentration ratio was obtained up to 95 times. In addition, the adsorbent has a recovery rate of 98% after 30 experiments.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described by the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, even if the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or the described components are combined or combined in a form different from the described method, or are replaced or substituted by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and claims and equivalents fall within the scope of the claims to be described later.

Claims (16)

상면에 형성된 흡착제 주입부와 가스 배출부를 포함하고, 하면에 형성된 흡착제 배출부와 가스 주입부를 포함하는 기둥형 하우징;
상기 하우징 내부에서 상기 흡착제 주입부로부터 상기 흡착제 배출부로 상하 지그재그 형태로 연결하되, 상기 하우징의 경사단면 내부 전체를 차지하며 다공판으로 형성된 지그재그 경로를 갖는 다단 이동층 흡착부; 및
상기 흡착제 배출부를 통과한 흡착제를 재생하는 흡착제 탈착부;
를 포함하고,
상기 가스 주입부는, 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스를 주입하고,
상기 흡착제 탈착부는, 직간접 열교환 방식으로 흡착제를 재생하고,
상기 흡착제 탈착부에서 재생된 흡착제는, 상기 흡착제 주입부를 거쳐 다단 이동층 흡착부로 재주입되는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.
A columnar housing including an adsorbent injection unit and a gas discharge unit formed on an upper surface, and including an adsorbent discharge unit and a gas injection unit formed on a lower surface thereof;
A multi-stage moving bed adsorption unit connected in a vertical zigzag form from the adsorbent injection unit to the adsorbent discharge unit in the housing, occupying the entire inclined cross-section of the housing and having a zigzag path formed of a perforated plate; And
An adsorbent desorption unit for regenerating the adsorbent that has passed through the adsorbent discharge unit;
Including,
The gas injection unit injects a mixed gas containing a volatile organic compound,
The adsorbent desorption unit regenerates the adsorbent in a direct or indirect heat exchange method,
The adsorbent regenerated in the adsorbent desorption unit is re-injected into the multistage moving bed adsorption unit through the adsorbent injection unit
Multistage moving bed adsorption and desorption device.
제1항에 있어서,
상기 흡착제 탈착부는, 열자켓을 가열하거나 또는 마이크로웨이브를 통하여 열교환 방식으로 탈착시켜 흡착제를 재생하는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.
The method of claim 1,
The adsorbent desorption unit is to regenerate the adsorbent by heating a thermal jacket or desorption through a heat exchange method through a microwave,
Multistage moving bed adsorption and desorption device.
제1항에 있어서,
상기 흡착제 탈착부는, 150 ℃ 내지 250 ℃에서 탈착시키는 것인,,
다단 이동층 흡탈착 장치.
The method of claim 1,
The adsorbent desorption unit is to be desorbed at 150 ℃ to 250 ℃,
Multi-stage moving bed adsorption and desorption device.
제1항에 있어서,
상기 흡착제 탈착부는, 90 % 이상의 흡착제 회수율을 갖는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.
The method of claim 1,
The adsorbent desorption unit has an adsorbent recovery rate of 90% or more,
Multistage moving bed adsorption and desorption device.
제1항에 있어서,
상기 흡착제 탈착부는, 90 % 이상의 탈착 효율을 갖는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.

The method of claim 1,
The adsorbent desorption unit has a desorption efficiency of 90% or more,
Multistage moving bed adsorption and desorption device.

제1항에 있어서,
상기 흡착제 탈착부의 흡착제 재생 공정과 상기 다단 이동층 흡착부의 흡착 공정은 연속 공정으로 이루어진 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.
The method of claim 1,
The adsorbent regeneration process of the adsorbent desorption unit and the adsorption process of the multistage moving bed adsorption unit are made of a continuous process,
Multi-stage moving bed adsorption and desorption device.
제1항에 있어서,
상기 재생된 흡착제를 저장하는 흡착제 저장부;를 더 포함하고,
상기 흡착제 저장부는, 상기 흡착제 탈착부에서 재생된 흡착제를 저장하고 냉각하는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.
The method of claim 1,
It further includes an adsorbent storage unit for storing the regenerated adsorbent,
The adsorbent storage unit stores and cools the adsorbent regenerated in the adsorbent desorption unit,
Multistage moving bed adsorption and desorption device.
제1항에 있어서,
상기 흡착제는 활성탄, 실리카겔, 제올라이트 및 알루미나로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.
The method of claim 1,
The adsorbent comprises at least one selected from the group consisting of activated carbon, silica gel, zeolite, and alumina,
Multi-stage moving bed adsorption and desorption device.
제1항에 있어서,
상기 가스는, 50 Nm3/min 이상의 이동상 속도로 이동하는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치.
The method of claim 1,
The gas is moving at a mobile bed speed of 50 Nm 3 /min or more,
Multi-stage moving bed adsorption and desorption device.
흡착제를 다단 이동층 흡착부에 주입하고, 기둥형 하우징 내의 다단 이동층 흡착부의 지그재그 경로에 따라 중력방향으로 이동시키는 단계;
상기 기둥형 하우징 내에 휘발성유기화합물을 포함하는 혼합가스를 주입하고, 다단 이동층 흡착부를 따라 이동하는 흡착제에 의해 휘발성유기화합물을 흡착시키는 단계;
상기 휘발성유기화합물이 흡착된 흡착제를 재생하는 단계; 및
상기 재생된 흡착제를 기둥형 하우징 내의 다단 이동층 흡차부에 재주입하는 단계;
를 포함하고,
상기 단계는, 연속 공정으로 진행되는 것인,
다단 이동층 흡탈착 장치를 이용한, 휘발성유기화합물의 처리 방법.
Injecting the adsorbent into the multistage moving bed adsorption unit and moving in the direction of gravity according to the zigzag path of the multistage moving bed adsorption unit in the columnar housing;
Injecting a mixed gas containing a volatile organic compound into the columnar housing and adsorbing the volatile organic compound by an adsorbent moving along the multi-stage moving bed adsorption unit;
Regenerating the adsorbent to which the volatile organic compound is adsorbed; And
Re-injecting the regenerated adsorbent into the multi-stage moving bed suction unit in the columnar housing;
Including,
The step is to proceed as a continuous process,
A method for treating volatile organic compounds using a multistage moving bed adsorption and desorption device.
제10항에 있어서,
상기 흡착시키는 단계는:
50 Nm3/min 이상의 이동상 속도로 가스를 주입하고,
흡착제의 파과 시간에 따라 흡착제의 이동 속도를 조절하는 것인,
휘발성유기화합물의 처리 방법.
The method of claim 10,
The adsorbing step is:
Inject gas at a mobile bed speed of 50 Nm 3 /min or more,
To control the moving speed of the adsorbent according to the breakthrough time of the adsorbent,
Method for treating volatile organic compounds.
제10항에 있어서,
상기 흡착시키는 단계는, 상기 기둥형 하우징의 하부에서 상부로 이동하는 가스와 흡착제가 접촉하는 것인,
휘발성유기화합물의 처리 방법.
The method of claim 10,
The adsorbing step is that the adsorbent is in contact with the gas moving from the bottom of the columnar housing to the top,
Method for treating volatile organic compounds.
제10항에 있어서,
상기 재생하는 단계는, 10 Nm3/min 이하의 탈착가스로 흡착제를 재생하는 것인,
휘발성유기화합물의 처리 방법.
The method of claim 10,
The regenerating step is to regenerate the adsorbent with a desorbed gas of 10 Nm 3 /min or less,
Method for treating volatile organic compounds.
제10항에 있어서,
상기 흡착제를 재생하는 단계는, 직간접 열교환 방식으로 휘발성유기화합물을 탈착시켜 흡착제를 재생하는 것인,
휘발성유기화합물의 처리 방법.
The method of claim 10,
The step of regenerating the adsorbent is to regenerate the adsorbent by desorbing volatile organic compounds in a direct or indirect heat exchange method,
Method for treating volatile organic compounds.
제10항에 있어서,
상기 흡착제를 재생하는 단계는, 150 ℃ 내지 250 ℃에서 탈착시키는 것인,
휘발성유기화합물의 처리 방법.
The method of claim 10,
Regenerating the adsorbent is desorption at 150 ℃ to 250 ℃,
Method for treating volatile organic compounds.
제10항에 있어서,
상기 흡착제를 재생하는 단계 이후에 재생된 흡착제를 냉각하는 단계;를 더 포함하는 것인,
휘발성유기화합물의 처리 방법.


The method of claim 10,
Cooling the adsorbent regenerated after the step of regenerating the adsorbent; further comprising,
Method for treating volatile organic compounds.


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