KR20220135921A - 대기오염물질 제거 및 연소장치 - Google Patents

대기오염물질 제거 및 연소장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 대기오염물질 제거 및 연소장치에 관한 것이다. 이러한 대기오염물질 제거 및 연소장치은, 대기오염물질을 포함한 배출가스가 유입되는 제1 댐퍼유입구를 갖는 제1 댐퍼부; 상기 제1 댐퍼부와 연결되어 상기 대기오염물질을 흡착하는 흡착부; 상기 흡착부를 거친 상기 배출가스가 배출되는 제2 댐퍼배출구를 갖는 제2 댐퍼부를 포함하고, 상기 흡착부에 흡착되어 있는 상기 대기오염물질을 탈착시키는 탈착공기를 주입하도록, 상기 제2 댐퍼부에는 상기 탈착공기가 유입되는 제2 댐퍼유입구와, 상기 제1 댐퍼부에는 상기 탈착공기에 의해 탈착된 상기 대기오염물질이 포함된 농축가스가 배출되는 제1 댐퍼배출구를 포함하여서, 상기 배출가스가 상기 제1 댐퍼부, 상기 흡착부, 및 상기 제2 댐퍼부를 순차적으로 거치면서 상기 대기오염물질이 흡착되고, 상기 탈착공기는 상기 제2 댐퍼부, 상기 흡착부, 및 상기 제1 댐퍼부를 순차적으로 거치면서 상기 흡착부에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착시키는 것을 특징으로 한다.

Description

대기오염물질 제거 및 연소장치{Apparatus for removing air pollutants and burning them}
본 발명은 대기오염물질 제거 및 연소장치에 관한 것으로, 특히 배출가스에 포함된 대기오염물질을 흡착하여 제거하고, 흡착제로부터 상기 대기오염물질을 탈착하여 연소시켜서 대기오염물질의 대기 방출을 저감하며, 비교적 좁은 공간에서도 간편하게 설치 가능하고, 배기가스의 처리 용량에 따라 능동적으로 대처할 수 있도록 한 대기오염물질 제거 및 연소장치에 관한 것이다.
본 발명은 배출가스에 포함된 대기오염물질을 포집하여 상기 대기오염물질을 연소 가능한 농도로 농축한 후 연소시켜 정화하는 대기오염방지 기술에 관한 것이다. 상기 대기오염물질은 휘발성 유기화합물을 포함한 물질로서 인쇄 또는 도장 등의 작업장에서 다량으로 발생한다.
인쇄 또는 도장 등 이와 유사한 작업을 하는 작업장에서 배출되는 휘발성 유기화합물이 포함된 대기오염물질은 악취를 발생시킬 뿐만 아니라 대기를 오염시키고 인체에 심각한 영향을 주기 때문에 배출가스에서 분리시켜 회수하거나 연소시키는 기술을 권장하고 있다.
구체적으로, 도1을 참조하면, 종래 연소장치는, VOC 가스포집부(1)(VOC: volatile organic compound), 제올라이트 농축기부(2), 메인송풍기(3), 탈착송풍기(4), 및 세라믹촉매산화설비(5)를 포함한다.
상기 VOC 가스포집부(1)는 배기가스를 포집하고, 상기 제올라이트 농축기부(2)는 상기 VOC 가스포집부(1)의 후단에 배치되어 휘발성 물질을 흡착하는 방식으로 필터링한다. 상기 메인송풍기(3)는 상기 제올라이트 농축기부(2)에서 휘발성 물질이 제거된 가스를 흡입하여 배출시킨다. 또한, 상기 탈착송풍기(4)는 고온의 에어를 제공하여 농축부(2)의 흡착존에 있는 휘발성 물질은 탈착 제거하도록, 상기 탈착송풍기(4)가 고온의 에어를 상기 흡착존으로부터 흡입한다. 상기 탈착송풍기(4)를 거치면서 제거된 휘발성 물질은 상기 세라믹촉매산화설비(5)로 이동하여 연소된다.
그러나, 종래 연소장치는, 장치의 구성 상 좁은 공간에서 설치되기 어렵고, 휘발성 유기화합물을 포함하는 대기오염물질의 용량에 따라 능동적으로 대처하기 곤란한 단점이 있으므로, 본 발명은 이러한 문제를 해결할 수 있는 대기오염물질 제거 및 연소장치를 제안하고자 한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 배출가스에 포함된 대기오염물질을 흡착하여 제거하고, 흡착제로부터 상기 대기오염물질을 탈착하여 연소시켜서 대기오염물질의 대기 방출을 저감하며, 비교적 좁은 공간에서도 간편하게 설치 가능하고, 배기가스의 처리 용량에 따라 능동적으로 대처할 수 있도록 한 대기오염물질 제거 및 연소장치를 제공함을 그 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치는, 대기오염물질을 포함한 배출가스가 유입되는 제1 댐퍼유입구를 갖는 제1 댐퍼부; 상기 제1 댐퍼부와 연결되어 상기 대기오염물질을 흡착하는 흡착부; 상기 흡착부를 거친 상기 배출가스가 배출되는 제2 댐퍼배출구를 갖는 제2 댐퍼부를 포함하고, 상기 흡착부에 흡착되어 있는 상기 대기오염물질을 탈착시키는 탈착공기를 주입하도록, 상기 제2 댐퍼부에는 상기 탈착공기가 유입되는 제2 댐퍼유입구와, 상기 제1 댐퍼부에는 상기 탈착공기에 의해 탈착된 상기 대기오염물질이 포함된 농축가스가 배출되는 제1 댐퍼배출구를 포함하여서, 상기 배출가스가 상기 제1 댐퍼부, 상기 흡착부, 및 상기 제2 댐퍼부를 순차적으로 거치면서 상기 대기오염물질이 흡착되고, 상기 탈착공기는 상기 제2 댐퍼부, 상기 흡착부, 및 상기 제1 댐퍼부를 순차적으로 거치면서 상기 흡착부에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 흡착부는, 하부에 개구부가 형성되고, 상부는 폐쇄되며, 측면을 통하여 기체의 출입이 가능도록 된 내측중공부; 상기 내측중공부의 외주면과 이격되어 상부를 통해 기체의 출입이 가능하도록 유로를 형성하는 유로형성부; 상기 내측중공부의 측면부에 채워지는 흡착제;를 포함하여서, 상기 배기가스는 상기 내측중공부의 개구부로 유입되어 측면으로 유동하면서 상기 대기오염물질이 흡착되고, 상기 유로형성부를 통해 상부로 유동하여 상기 제2 댐버부로 이동하고, 상기 탈착공기는 상기 유로형성부의 상부로 유입되어, 상기 내측중공부의 측면을 통과하면서 상기 흡착제에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착시키고, 상기 대기오염물질이 탈착된 농축가스는 상기 내측중공부의 개구부를 통해 상기 제1 댐퍼부로 이동하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 댐퍼부에는 상기 제1 댐퍼유입구와 상기 제1 댐퍼배출구를 선택적으로 개폐하는 제1 개폐부가 마련되고, 상기 제2 댐퍼부에는 상기 제2 댐퍼유입구와 상기 제2 댐퍼배출구를 선택적으로 개폐하는 제2 개폐부가 마련된 것이 바람직하다.
또한, 복수의 상기 제1 댐퍼부를 수용하고, 상기 배기가스가 도입되는 도입구가 형성된 제1 챔버; 복수의 상기 제2 댐퍼부를 수용하고, 상기 배기가스가 배기되는 배기구가 형성된 제2 챔버;를 포함하며, 상기 흡착부는 복수 개 마련되고, 각 흡착부는 하나의 상기 제1 댐퍼부와 하나의 제2 댐퍼부를 서로 연결하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제2 댐퍼부에 상기 탈착공기를 주입하는 탈착공기주입부; 상기 탈착공기주입부와 상기 제2 댐퍼부를 연결하는 공급유로; 및 상기 공급유로 상에 마련되어 상기 탈착공기를 가열하는 제1 가열부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 댐퍼배출구를 통해 배출된 농축가스를 연소시키는 연소부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 댐퍼배출구와 상기 연소부를 연결하는 회수유로; 상기 제1 댐퍼배출구와 상기 연소부 사이의 상기 회수유로 상에 마련되는 제1 열교환기; 및 상기 공급유로상에 마련되는 제2 열교환기; 및 상기 연소부에서 연소된 연소가스가 배출되는 배기유로;를 포함하되, 상기 배기유로는 상기 제1 열교환기 및 제2 열교환기를 순차적으로 경유하여, 상기 연소가스의 열이 상기 제1 댐퍼배출구를 통해 배출되는 농축가스의 승온에 사용되도록 한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치는, 배출가스에 포함된 대기오염물질을 흡착하여 제거하고, 흡착제로부터 상기 대기오염물질을 탈착하여 연소시켜서 대기오염물질의 대기 방출을 저감하며, 비교적 좁은 공간에서도 간편하게 설치 가능하고, 배기가스의 처리 용량에 따라 능동적으로 대처할 수 있는 효과를 제공한다.
도1은 종래 연소장치의 개략도,
도2는 본 발명 실시예에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치에서 배출가스가 유입될 때의 모습을 도시한 도면,
도3은 본 발명 실시예에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치에서 탈착공기가 유입될 때의 모습을 도시한 도면,
도4 및 도5는 흡착부에 대한 단면으로, 배기가스 또는 탈착공기가 유입될 때의 흐름을 각각 도시한 것이다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면과 연관되어 기재된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들이 도면에 예시되고 관련된 상세한 설명이 기재되어 있다. 그러나 이는 본 발명의 다양한 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 다양한 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경 및/또는 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용되었다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용될 수 있는 "포함한다" 또는 "포함할 수 있다" 등의 표현은 발명(disclosure)된 해당 기능, 동작 또는 구성요소 등의 존재를 가리키며, 추가적인 하나 이상의 기능, 동작 또는 구성요소 등을 제한하지 않는다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있을 수도 있지만, 상기 어떤 구성요소와 상기 다른 구성요소 사이에 새로운 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 다양한 실시 예에서 사용한 용어는 단지 특정일 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명의 다양한 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명의 다양한 실시 예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 다양한 실시 예에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도2는 본 발명 실시예에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치에서 배출가스가 유입될 때의 모습을 도시한 도면이고, 도3은 본 발명 실시예에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치에서 탈착공기가 유입될 때의 모습을 도시한 도면이다. 도4 및 도5는 흡착부에 대한 단면으로, 배기가스 또는 탈착공기가 유입될 때의 흐름을 각각 도시한 것이다.
먼저, 도2를 참조하면, 본 발명 실시예에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치는, 제1 댐퍼부(10), 흡착부(20), 및 제2 댐퍼부(30)를 포함한다.
상기 제1 댐퍼부(10)는 대기오염물질을 포함한 배출가스가 유입되고, 탈착공기에 의해 탈착된 대기오염물질이 포함된 농축가스를 배출하기 위해서 마련된다. 상기 제1 댐퍼부(10)는 상기 배출가스가 유입되는 제1 댐퍼유입구(11)를 구비한다. 또한, 상기 제1 댐퍼부(10)에는 상기 농축가스가 배출되는 제1 댐퍼배출구(12)를 구비한다.
상기 흡착부(20)는 상기 제1 댐퍼부(10)와 연결되어 상기 대기오염물질을 흡착하기 위해서 마련된다. 본 발명의 실시예에 있어서, 상기 대기오염물질은, 인쇄 또는 도장 등의 유사한 작업을 하는 시설에서 발생하는 휘발성 유기화합물(VOC; volatile organic compound)이 될 수 있다. 상기 휘발성 유기화화물은, 에탄올(Ethanol), 노멀프로필아세테이트(NPAC: Nomal Propyl Acetate), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(Propylene glycol mono methyl ether), 에틸아세테이트(Ethyl Acetate) 등이 포함될 수 있다. 물론, 상기 대기오염물질은 휘발성 유기화합물에 한정되는 것은 아니다. 상기 흡착부(20)는 상기 대기오염물질을 흡착하는 흡착제(23)로 채워지며, 상기 흡착제(23)로는 제올라이트와 같은 흡착제(23)가 사용될 수 있다.
상기 제2 댐퍼부(30)는, 상기 흡착부(20)를 거친 상기 배출가스가 배출되고, 상기 흡착부(20)에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착하기 위한 상기 탈착공기를 유입시키기 위해서 마련된다. 상기 제2 댐퍼부(30)는 상기 흡착부(20)를 통과한 배출가스가 배출되는 제2 댐퍼배출구(32)를 구비하고, 또한 상기 탈착공기가 유입되는 제2 댐퍼유입구(31)가 마련된다.
상기 배출가스는 상기 제1 댐퍼부(10), 상기 흡착부(20), 및 상기 제2 댐퍼부(30)를 순차적으로 거치면서 상기 대기오염물질이 상기 흡착부(20)에 흡착된다. 그리고, 상기 흡착부(20)에 흡착되어 있는 상기 대기오염물질을 탈착시키기 위해서 주입되는 탈착공기는, 상기 제2 댐퍼부(30), 상기 흡착부(20), 및 상기 제1 댐퍼부(10)를 순차적으로 거치면서 상기 흡착부(20)에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착시킨다. 상기 탈착공기가 주입될 때, 상기 흡착부(20)에 흡착된 대기오염물질은 탈착되어 상기 제1 댐퍼부(10)의 제1 댐퍼배출구(12)를 통해 연소부(110)로 도입된다.
본 실시예에 있어서, 상기 흡착부(20)는, 내측중공부(21), 유로형성부(22), 및 흡착제(23)를 포함한다.
상기 내측중공부(21)는 하부에 개구부(225)가 형성되고, 상부는 폐쇄되어 있다. 그리고, 측면은 기체의 출입이 가능하도록 형성된다. 본 실시예에 따르면, 상기 내측중공부(21)는 하부가 개방된 원통형으로 형성되는데, 원형의 측면에는 기체가 통과하는 복수의 통과부가 형성되어 있다. 상기 하부의 개구부(225)는 배출가스가 유입될 때 유입통로로서 제공되고, 탈착공기가 유입될 때는 상기 탈착공기와 탈착된 대기오염물질과 함께 배출되는 배출통로로써 제공된다.
구체적으로, 상기 내측중공부(21)는, 내측에 배치되는 내벽부(221), 상기 내벽부(221)의 외측에 소정의 간격으로 이격되어 배치되는 외벽부(222), 및 상기 내벽부(221)와 외벽부(222)의 상부를 폐쇄된 형태로 결합시키는 상면부(223)를 포함한다. 그리고, 상기 내벽부(221)와 외벽부(222)의 하단에서 상기 내벽부(221)와 외벽부(222) 사이 공간을 막아주는 하면부(224)가 결합된다. 도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 상기 내벽부(221)와 외벽부(222)는 배기가스 또는 탈착공기가 통기될 수 있는 구조로 형성된다.
상기 유로형성부(22)는 상기 내측중공부(21)의 외주면과 이격되어 상부를 통해 기체의 출입이 가능하도록 유로를 형성한다. 상기 유로형성부(22)는 상측에 상기 제2 댐퍼부(30)와 연결되고, 그 하측이 상기 내측중공부(21)의 하면부(224)와 결합된다. 상기 유로형성부(22)늬 측면과 상면은 상기 내측중공부(21)와 소정의 간격으로 이격되어 형성되어서, 배기가스 또는 탈착공기가 흐르는 유로를 형성한다.
도4에 도시된 바와 같이, 상기 배출가스는 상기 내측중공부(21)의 개구부(225)를 통해 유입되어, 상기 내측중공부(21)의 측면을 통과하여 유동하면서 대기오염물질이 흡착되고, 상기 유로형성부(22)를 통해 상부로 유동하여 상기 제2 댐퍼부(30)로 이동한다. 한편, 도5에 도시된 바와 같이, 상기 제2 댐퍼부(30)로 유입된 탈착공기는, 상기 유로형성부(22)의 상부로 유입되어, 상기 내측중공부(21)의 측면을 통과하면서 상기 흡착제(23)에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착시키고, 상기 대기오염물질이 탈착된 농축가스는 상기 내측중공부(21)의 개구부(225)를 통해 상기 제1 댐퍼부(10)로 이동한다.
상기 흡착제(23)는, 상기 내측중공부(21)의 측면부에 채워진다. 본 실시예에 따르면, 상기 내측중공부(21)는 원통형으로 형성되므로, 상기 흡착제(23)는 원주 방향으로 따라서 배치된다. 상기 흡착제(23)는 내벽부(221)와 외벽부(222) 사이에 충진된다. 본 실시예에 따르면, 상기 흡착제(23)로는 휘발성 유기화합물을 효과적으로 흡수하는 제올라이트가 사용될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 상기 제1 댐퍼부(10)에는 제1 개폐부(40)가 마련되고, 상기 제2 댐퍼부(30)에는 제2 개폐부(50)가 마련된다.
상기 제1 개폐부(40)는 상기 제1 댐퍼유입구(11)와 상기 제1 댐퍼배출구(12)를 선택적으로 개폐하기 위해서 마련된다. 상기 제1 개폐부(40)는 일측이 상기 제1 댐퍼부(10)에 회동 가능하게 결합되어, 상기 제1 댐퍼유입구(11) 및 상기 제1 댐퍼배출구(12) 중 어느 하나를 선택적으로 개방시킨다. 상기 제1 개폐부(40)의 회동 구조는 예컨대 힌지 구조를 사용할 수 있다.
도2에 도시된 바와 같이, 상기 배출가스가 상기 제1 댐퍼유입구(11)로 유입되는 경우, 상기 제1 개폐부(40)는 상기 제1 댐퍼배출구(12)를 폐쇄하는 방향으로 회동하여, 상기 제1 댐퍼유입구(11)를 개방시킴으로써, 상기 배출가스가 상기 제1 댐퍼부(10)를 거쳐 상기 흡착부(20)로 유동할 수 있도록 한다. 한편, 도3에 도시된 바와 같이, 탈착공기가 유입되는 경우, 농축가스(탈착된 대기오염물질을 포함한 탈착공기로서, 휘발성 유기화합물의 농도가 증가되어 농축가스로 명함)를 배출하기 위해서 상기 제1 개폐부(40)는 상기 제1 댐퍼유입구(11)를 폐쇄하는 방향으로 회동하여, 상기 제1 댐퍼배출구(12)를 개방한다. 상기 제1 댐퍼배출구(12)가 개방되면, 상기 농축가스는 상기 제1 댐퍼배출구(12)를 통해 배출되어 연소부(110)로 유동할 수 있다.
상기 제2 개폐부(50)는, 상기 제2 댐퍼유입구(31)와 상기 제2 댐퍼배출구(32)를 선택적으로 개폐하기 위해서 마련된다. 상기 제2 개폐부(50)는, 상기 제1 개폐부(40)와 마찬가지로 일측이 상기 제2 댐퍼부(30)에 회동 가능하게 결합되어, 상기 제2 댐퍼유입구(31) 및 상기 제2 댐퍼배출구(32) 중 어느 하나를 선택적으로 개방시킨다. 상기 제2 개폐부(50)의 회동 구조는, 상기 제1 개폐부(40)와 마찬가지로 힌지구조르 사용할 수 있다.
도2에 도시된 바와 같이, 상기 배출가스가 상기 제1 댐퍼부(10) 및 흡착부(20)를 거쳐 제2 댐퍼부(30)로 유입되는 경우, 상기 제2 개폐부(50)는 상기 제2 댐퍼유입구(31)를 폐쇄하는 방향으로 회동하여 상기 제2 댐퍼배출구(32)를 개방시킨다. 상기 제2 댐퍼배출구(32)가 개방되면, 대기오염물질이 흡착되어 제거된 상태의 배출가스가 외부로 배출된다. 한편, 도3에 도시된 바와 같이, 탈착공기가 유입되는 경우, 상기 탈착공기가 탈착을 위해서 흡착부(20)로 유동할 수 있도록, 상기 제2 개폐부(50)는 상기 제2 댐퍼배출구(32)를 폐쇄하는 방향으로 회동하여 상기 제2 댐퍼유입구(31)를 개방시킨다. 상기 제2 댐퍼유입구(31)가 개방되면, 상기 탈착공기는 상기 유로형성부(22)를 통해 상기 내측중공부(21)의 측면을 통과하면서 상기 흡착제(23)에 흡착되어 있는 대기오염물질을 탈착시킨다. 탈착된 대기오염물질이 포함된 탈착공기(농축가스)는 제1 댐퍼부(10)로 이동한다. 이때, 상기 제1 댐퍼부(10)에 마려된 제1 개폐부(40)는 제1 댐퍼유입구(11)를 폐쇄하는 방향으로 회동하여 제1 댐퍼배출구(12)를 개방시키고, 상기 농축가스는 회수유로(120)를 통해 연소부(110)로 유입될 수 있다.
본 발명 실시예에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치는, 제1 챔버(60) 및 제2 챔버(70)를 포함한다.
상기 제1 챔버(60)는 복수의 제1 댐퍼부(10)를 수용하기 위해서 마련된다. 상기 제1 챔버(60)는 배기가스가 도입되는 도입구(61)가 형성된다. 상기 제1 챔버(60)의 내부에는 복수 개의 제1 댐퍼부(10)가 수용될 수 있다. 제1 챔버(60) 내부에 수용되는 제1 댐퍼부(10)의 개수는 작업장의 환경에 따라서 달리 정해질 수 있다. 상기 제1 댐퍼부(10)의 개수는 실질적으로 배기가스의 유량에 따라 정해질 수 있다.
상기 제2 챔버(70)는 복수의 제2 댐퍼부(30)를 수용하기 위해서 마련된다. 상기 제2 챔버(70)에는 배치가스가 배기되는 배기구(71)가 형성된다. 상기 제2 챔버(70)의 내부에 마련되는 제2 댐퍼부(30)의 수는 작업장의 환경, 배기가스의 유량에 따라 달리 정해질 수 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 상기 제1 챔버(60)의 개수, 제2 챔버(70)의 개수, 및 흡착부(20)의 개수는 동일하며, 각 흡착부(20)는 하나의 상기 제1 댐퍼부(10)와 하나의 제2 댐퍼부(30)를 서로 연결한다. 따라서, 제1 댐퍼부(10), 흡착부(20), 및 제2 댐퍼부(30)가 하나의 세트를 이루며, 상기 세트의 개수는 작업장의 환경 및 배가가스의 유량에 따라 적정하게 설정될 수 있다.
이하, 상기 흡착부(20)에 의해 흡착되어 있는 휘발성 유기화합물을 포함한 대기오염물질이 탈착 및 연소되는 과정에 대하여 설명한다. 이를 위해 본 실시예에 따르면, 탈착공기주입부(80), 공급유로(90), 제1 가열부(100), 연소부(110), 회수유로(120), 제1 열교환기(130), 제2 열교환기(140), 및 배기유로(150)를 포함한다.
상기 탈착공기주입부(80)는 상기 제2 댐퍼부(30)에 탈착공기를 주입하기 위해서 마련된다. 상기 탈착공기주입부(80)와 상기 제2 댐퍼부(30)는 공급유로(90)에 의해 연결되어 있다. 본 실시예에 따르면, 상기 탈착공기주입부(80)는 상기 공급유로(90)를 통해 제2 댐퍼부(30)로 공기를 불어 넣는 팬으로 이루어진다.
상기 제1 가열부(100)는 상기 공급유로(90) 상에 마련되어 상기 탈착공기를 가열하기 위해서 마련된다. 상기 탈착공기가 가열되어 승온된 상태로 제2 댐퍼부(30)를 거쳐 흡착부(20)에 유입되면, 상기 가열된 탈착공기는 상기 흡착부(20)에 흡착되어 있는 휘발성 유기화합물을 포함하는 대기오염물질을 탈착시킨다. 상기 제1 가열부(100)는 전기히터를 이용하여 약 200℃ 정도로 상기 탈착공기를 승온시킬 수 있다. 상기 제1 가열부(100)는 본 실시예에 따른 연소장치의 초기 기동시에만 가동되고, 휘발성 유기화합물이 본격적으로 연소되면 휘발성 유기화합물의 연소열을 이용하여 탈착공기를 승온시킬 수 있다.
상기 연소부(110)는, 상기 제1 댐퍼배출구(12)를 통해 배출된 농축가스를 연소시켜서 제거하기 위해서 마련된다. 상기 제1 댐퍼배출구(12)와 상기 연소부(110)는 회수유로(120)에 의해 연결된다. 본 발명 실시예에 따르면, 상기 연소부(110)는 초기 기동시 농축가스를 예열하는 제2 가열부(111)와 상기 휘발성 유기화합물의 연소를 촉진하기 위한 촉매부(112)를 포함한다. 상기 연소부(110)는 상기 제2 가열부(111)에 의해 예열되고, 상기 촉매부(112)를 거치면서 상기 휘발성화합물과 촉매반응하여 촉매부(112) 후단의 연소실에서 연소된다.
상기 제2 가열부(111)는, 상기 제1 가열부(100)와 마찬가지로, 연소장치의 초기 기동 시에 농축가스를 연소개시 가능한 온도로 승온시키기 위해서 마련되며, 정상적인 연소 과정에서는 연소부(110)에서의 연소열에 의해 연소 가능 온도로의 승온이 불필요하므로 동작이 정지된다. 농축가스가 상기 연소부(110)에서 연소되면, 상기 연소실의 온도는 550 내지 650℃까지 상승한다. 상기 연소부(110)에서 연소된 연소가스는 배기유로(150)를 통해서 배기된다.
상기 연소부(110)에서 연소된 연소가스의 온도는 상당한 열을 가지므로, 상기 연소열을 회수하기 위해서, 제1 열교환기(130) 및 제2 열교환기(140)가 마련된다.
상기 제1 열교환기(130)는 상기 제1 댐퍼배출구(12)와 상기 연소부(110) 사이의 상기 회수유로(120) 상에 마련된다. 그리고, 상기 제2 열교환기(140)는 상기 공급유로(90) 상에 마련된다. 상기 연소부(110)에서 연소되어 생성된 고온의 연소가스가 흐르는 상기 배기유로(150)는 우선 제1 열교환기(130)를 경유하도록 하여, 상기 회수유로(120)를 통해 회수되는 농축가스를 승온시킨다. 상기 제1 열교환기(130)에 의해 상기 농축가스의 온도는 300 내지 350℃로 가열되어 연소 가능 온도로 승온된다.
이어서, 상기 제1 열교환기(130)를 경유한 배기유로(150)는 상기 제2 열교환기(140)를 통과하도록 구성되어, 상기 공급유로(90)를 통해 공급되는 탈착공기를 가열한다. 상기 탈착공기는 상기 제2 열교환기(140)를 통해 승온되어 흡착부(20)에 흡착되어 있는 휘발성 유기화합물을 탈착시킬 수 있는 온도를 승온된다. 이와 같은 과정에 의해, 탈착된 휘발성 유기화합물이 포함된 농축가스는 연소되고, 휘발성 유기화합물이 제거된 연소가스가 대기로 배기된다.
이처럼, 본 발명에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치는, 배기가스가 유입되는 제1 댐퍼부(10), 흡착부(20), 및 제2 댐퍼부(30)를 수직 방향으로 설치하고, 배기가스가 제1 댐퍼부(10), 흡착부(20), 및 제2 댐퍼부(30)를 상방향으로 순차적으로 유동하면서 배기가스에 포함된 휘발성 유기화합물을 흡착하고, 탈착공기는 제2 댐퍼부(30), 흡착부(20), 및 제1 댐퍼부(10)를 하방향으로 순차적으로 유동하면서 상기 흡착부(20)에 흡착된 휘발성 유기화함물을 탈착시키므로, 흡착 및 탈착을 하나의 공간에서 이루어지도록 하면서도 수직적 배치를 통해 공간 활용성을 획기적으로 향상시켜 비교적 좁은 공간의 작업장에서 효과적으로 사용할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명에 따른 대기오염물질 제거 및 연소장치는, 초기 기동시 탈착온도를 승온시키고, 초기 연소시 농축가스를 연소 개시온도로 승온시키 위해서 제1,2 가열기가 동작하며, 그 이후에는 휘발성 유기화합물의 연소열을 이용하므로, 휘발성 유기화합물을 연소시키기 위해 사용되는 보조 연료를 최소화하는 효과를 제공할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 범주를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 많은 변형이 제공될 수 있다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위를 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10... 제1 댐퍼부 11... 제1 댐퍼유입구
12... 제1 댐퍼배출구 20... 흡착부
21... 내측중공부 221... 내벽부
222... 외벽부 223... 상면부
224... 하면부 225... 개구부
22... 유로형성부 23... 흡착제
30... 제2 댐퍼부 31... 제2 댐퍼유입구
32... 제2 댐퍼배출구 40... 제1 개폐부
50... 제2 개폐부 60... 제1 챔버
61... 도입구 70... 제2 챔버
71... 배기구 80... 탈착공기주입부
90... 공급유로 100... 제1 가열부
110... 연소부 111... 제2 가열부
112... 촉매부 120... 회수유로
130... 제1 열교환기 140... 제2 열교환기
150... 배기유로

Claims (7)

  1. 대기오염물질을 포함한 배출가스가 유입되는 제1 댐퍼유입구(11)를 갖는 제1 댐퍼부(10);
    상기 제1 댐퍼부(10)와 연결되어 상기 대기오염물질을 흡착하는 흡착부(20);
    상기 흡착부(20)를 거친 상기 배출가스가 배출되는 제2 댐퍼배출구(32)를 갖는 제2 댐퍼부(30)를 포함하고,
    상기 흡착부(20)에 흡착되어 있는 상기 대기오염물질을 탈착시키는 탈착공기를 주입하도록, 상기 제2 댐퍼부(30)에는 상기 탈착공기가 유입되는 제2 댐퍼유입구(31)와, 상기 제1 댐퍼부(10)에는 상기 탈착공기에 의해 탈착된 상기 대기오염물질이 포함된 농축가스가 배출되는 제1 댐퍼배출구(12)를 포함하여서,
    상기 배출가스가 상기 제1 댐퍼부(10), 상기 흡착부(20), 및 상기 제2 댐퍼부(30)를 순차적으로 거치면서 상기 대기오염물질이 흡착되고,
    상기 탈착공기는 상기 제2 댐퍼부(30), 상기 흡착부(20), 및 상기 제1 댐퍼부(10)를 순차적으로 거치면서 상기 흡착부(20)에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착시키는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 제거 및 연소장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 흡착부(20)는,
    하부에 개구부(225)가 형성되고, 상부는 폐쇄되며, 측면을 통하여 기체의 출입이 가능도록 된 내측중공부(21);
    상기 내측중공부(21)의 외주면과 이격되어 상부를 통해 기체의 출입이 가능하도록 유로를 형성하는 유로형성부(22);
    상기 내측중공부(21)의 측면부에 채워지는 흡착제(23);를 포함하여서,
    상기 배기가스는 상기 내측중공부(21)의 개구부(225)로 유입되어 측면으로 유동하면서 상기 대기오염물질이 흡착되고, 상기 유로형성부(22)를 통해 상부로 유동하여 상기 제2 댐버부로 이동하고,
    상기 탈착공기는 상기 유로형성부(22)의 상부로 유입되어, 상기 내측중공부(21)의 측면을 통과하면서 상기 흡착제(23)에 흡착된 상기 대기오염물질을 탈착시키고, 상기 대기오염물질이 탈착된 농축가스는 상기 내측중공부(21)의 개구부(225)를 통해 상기 제1 댐퍼부(10)로 이동하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 제거 및 연소장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 댐퍼부(10)에는 상기 제1 댐퍼유입구(11)와 상기 제1 댐퍼배출구(12)를 선택적으로 개폐하는 제1 개폐부(40)가 마련되고,
    상기 제2 댐퍼부(30)에는 상기 제2 댐퍼유입구(31)와 상기 제2 댐퍼배출구(32)를 선택적으로 개폐하는 제2 개폐부(50)가 마련된 것을 특징으로 하는 대기오염물질 제거 및 연소장치.
  4. 제1항에 있어서,
    복수의 상기 제1 댐퍼부(10)를 수용하고, 상기 배기가스가 도입되는 도입구(61)가 형성된 제1 챔버(60);
    복수의 상기 제2 댐퍼부(30)를 수용하고, 상기 배기가스가 배기되는 배기구(71)가 형성된 제2 챔버(70);를 포함하며,
    상기 흡착부(20)는 복수 개 마련되고, 각 흡착부(20)는 하나의 상기 제1 댐퍼부(10)와 하나의 제2 댐퍼부(30)를 서로 연결하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 제거 및 연소장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 댐퍼부(30)에 상기 탈착공기를 주입하는 탈착공기주입부(80);
    상기 탈착공기주입부(80)와 상기 제2 댐퍼부(30)를 연결하는 공급유로(90); 및
    상기 공급유로(90) 상에 마련되어 상기 탈착공기를 가열하는 제1 가열부(100);를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 제거 및 연소장치.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서,
    상기 제1 댐퍼배출구(12)를 통해 배출된 농축가스를 연소시키는 연소부(110)를 포함하는 것을 특징으로 하는 대기오염물질 제거 및 연소장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 댐퍼배출구(12)와 상기 연소부(110)를 연결하는 회수유로(120);
    상기 제1 댐퍼배출구(12)와 상기 연소부(110) 사이의 상기 회수유로(120) 상에 마련되는 제1 열교환기(130); 및
    상기 공급유로(90)상에 마련되는 제2 열교환기(140); 및
    상기 연소부(110)에서 연소된 연소가스가 배출되는 배기유로(150);를 포함하되,
    상기 배기유로(150)는 상기 제1 열교환기(130) 및 제2 열교환기(140)를 순차적으로 경유하여, 상기 연소가스의 열이 상기 제1 댐퍼배출구(12)를 통해 배출되는 농축가스의 승온에 사용되도록 한 것을 특징으로 하는 대기오염물질 제거 및 연소장치.
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