KR20230001464A - 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치 - Google Patents
휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 알에프를 이용한 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치를 개시한다.
본 발명은 휘발성 유기화합물을 포함한 가스가 통과하는 배기관로의 내부 또는 외부측에 복수 설치되어 내부에서 생성된 화학반응물질을 배기관로의 내부로 공급하기 위한 배출홀이 형성된 반응관로 및 이 반응관로의 일측에 설치되어 수증기나 습증기 형태의 클러스터 단위의 수분을 공급하는 수분공급기 및 상기 반응관로의 내부로 알에프를 공급하여 클러스터 단위의 수분에 대한 유전가열을 통해 단위 물분자인 초미세 물방울 및 이 초미세 물방울과 공기 중의 산소에 대한 플라즈마 방전을 통해 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이온·라디칼 물질로 이루어진 화학반응물질을 생성시키는 알에프공급기로 이루어진 처리모듈; 상기 배기관로 내의 기체 중의 휘발성 유기화합물의 농도를 측정하는 오염도 측정기 및 상기 반응관로의 내부에 설치되어 알에프의 출력량 또는 반사량을 신호를 측정하는 알에프측정기 및 상기 반응관로의 내부 또는 외부 일측에 구비되어 초미세 물방울의 농도를 측정하기 위한 유전율 측정기 및 상기 오염도측정기와 알에프측정기 그리고 유전율측정기로부터 각각 측정신호를 인가받아 오염농도에 따라 상기 수분공급기와 알에프공급기에 제어신호를 인가하여 수분과 알에프의 공급량을 조절제어하는 컨트롤러로 구성된 제어모듈로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명은, 알에프 에너지에 의한 유전가열과 플라즈마 방전 효율을 안정적으로 유지할 수 있도록 배기관로에 방사상으로 복수의 처리모듈을 배치한 멀티 시스템으로 구성하여 각각의 처리모듈을 선택적으로 동작시키거나 또는 일시에 동작시키는 등 다양한 제어방식을 통해 배기관로 내의 휘발성 유기화합물의 농도에 따라 능동 가변 제어할 수 있으므로 운용의 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 복수의 수분공급기와 알에프공급기를 선택 제어함으로써 기기의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.
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Description
본 발명은 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환경과 인체에 유해한 휘발성 유기화합물을 비롯한 각종 독성물질을 함유한 배기가스가 통과하는 관로 상에 수증기나 습증기 형태의 미세 물방울을 공급함과 함께 알에프를 연속적으로 공급하여 유전가열과 플라즈마 방전 작용에 의한 단위 물분자 크기를 갖는 초미세 물방울과 이온·라디칼물질을 생성하여 휘발성 유기화합물에 대한 화학적 반응을 통해 이온성 가스 내지는 이온화된 유해물질로 전환시켜 효과적으로 제거 처리할 수 있도록 한 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에 관한 것이다.
일반적으로 소각시설, 공장, 발전소, 보일러 등에서 연소 반응 후 발생되는 배기가스에는 불완전 연소로 인해 유해 미립자인 질소산화물(NOx)과 입자상 물질(PM, Particulate Matter), 및 수트(Soot, 재), 다이옥신, 일산화탄소 등의 불완전연소 화합물 등의 환경과 인체에 악영향을 미치는 독성성분이 다량 함유되어 있으며, 이러한 환경오염의 원인이 되는 독성 유해물질을 제거하기 위하여 배기가스를 외부로 그대로 배출시키지 않고 배기가스 후처리 장치를 경유하여 독성 유해물질을 걸러내도록 하고 있다.
한편, 배기가스 후처리 기술로는 촉매를 사용하는 방식, LPG를 사용하여 태우는 연소방식, 가느다란 물줄기를 사용하여 물흡착을 유도하는 습식 스크러버 처리방식, 전기 집진기를 사용한 집진 방식 등이 널리 보급되어 있으나, 상기 촉매 방식의 경우 촉매의 내구수명 제한에 따른 교체비용 증가로 인한 유지비용이 비경제적이며, LPG를 사용한 재소각방식은 과다한 연료사용으로 인한 경제성이 떨어질 뿐만 아니라 재연소 과정에서 여전히 불완전연소로 인한 유해물질의 발생 우려가 존재하며. 상기 습식 배기가스 스크러버 처리방식은 배기가스를 물줄기 속을 통과시키는 과정에서 물속에 흡착시키는 성질을 이용한 것으로서 비극성 배기가스의 경우 처리효율이 낮다는 단점이 있고, 전기집진기의 경우 처리효율이 제한적인 단점이 있다.
이외에도 아크 플라즈마 방식을 이용한 배기가스 처리장치가 대안적으로 사용되고 있으나, 이러한 플라즈마 방식의 배기가스 처리장치는 플라즈마 방전 공간의 크기가 제한되어 있으며, 아크 플라즈마를 형성하고 유지하기 위하여 발생되는 소모전극의 잦은 교체가 요구됨과 아울러 높은 전기에너지 사용량으로 인해 경제성이 낮은 폐단이 있었다.
종래기술로는 대한민국 등록특허 제10-1961947호를 통해 ‘고에너지 열플라즈마와 고온챔버를 이용한 배기가스 처리장치’가 제안된 바 있으며, 주요한 특징으로는 직류전원을 이용한 고에너지 열플라즈마를 발생하여, 유입된 배기가스를 분해(전자,양자,핵 분리)하여 무해한 가스 상태로 처리 및 2차로 고온챔버에서 장시간 고온을 유지한 후 배출이 가능하게 하는 등 배출 과정에서 재결합의 방지와 동시에 수용성 가스처리 및 온도냉각이 가능하게 하는 기술 구성이 개시되어 있다.
그러나, 상기 종래 기술에 따른 고에너지 열플라즈마와 고온챔버를 이용한 배기가스 처리장치는 플라즈마 방전크기에 제한적이어서 배기가스의 처리 효율을 높이는데 한계가 있을 뿐만 아니라 소모전극의 잦은 교체와 높은 전기에너지 사용으로 인한 경제적인 유지관리가 곤란한 문제점이 있다.
한편, 화학물질 처리를 위한 시설이나 바이러스 또는 세균 등의 병원균을 취급하는 연구소나 병의원의 경우 실내 공기 중에 위험물질이 잔존할수 있는 여지가 있음에 따라 오염공기 정화를 위한 공기청정기나 클린룸 또는 공조기 설비를 통해 정화를 하고 있는 실정이다. 즉, 종래의 실내 공기 정화 방법은 대부분 고효율의 필터재를 이용하는 여과방식이어서 오염공기의 제거효과가 낮을 뿐만 아니라 필터재에 의한 2차 오염의 문제점이 있으며, 이외에도 고가의 필터재를 주기적으로 교체해야 하므로 경제적인 유지관리가 곤란한 문제점이 있었다.
또 다른 종래기술로는 마이크로 버블을 이용한 배기가스 처리 기술이 있으며, 이는 대한민국국 등록특허 제10-2080270호를 통해 '마이크로 버블을 이용한 탈질 설비 및 이를 구비하는 배기가스 처리 시스템'으로 제안된 바 있으며, 그 등록 청구항 2에는 '서로 연통되는 제1 공간과 제2 공간으로 분리되며 탈질 반응용 수용액이 저장되는 내부 공간을 제공하고, 질소산화물과 상기 탈질 반응용 수용액이 반응하여 생성되는 질소 가스를 배출하며, 상기 제2 공간에 설치되고 상기 제1 공간과 노즐 입구를 통해 연통되는 아토마이징부를 구비하는 탈질 반응기; 및 상기 제2 공간으로부터 가스를 배출시키는 배기 장치를 포함하며, 상기 탈질 반응용 수용액은 황화수소 수용액이며, 상기 배기 장치에 의해 상기 제2 공간으로부터 가스가 배출됨에 따라 상기 제2 공간에 음압이 형성되어서, 상기 제2 공간의 수위는 높아지고 상기 제1 공간의 수위는 상기 노즐 입구가 개방되도록 낮아짐으로써, 상기 제1 공간으로 유입된 질소산화물을 포함하는 가스는 상기 제2 공간에서 상기 아토마이징부에 의해 마이크로 버블을 형성하며 상기 탈질 반응용 수용액으로 분사되며, 상기 탈질 반응기에서 아래 반응식 1과 같은 일산화질소에 대한 탈질 반응이 일어나는 탈질 설비.
[반응식 1]
NO + H2S → 1/2N2 + H2O + S'가 개시되어 있다.
이외에도 대한민국 등록특허 제10-2008364호에는 '마이크로 버블을 이용한 고농도 배연탈황 설비'가 제안된 바 있다.
그러나 이들 종래기술에 따른 정화처리 기술에 사용되는 마이크로 버블은 그 입자가 미세할수록 정화처리 성능을 높일 수 있으나, 아토마이저(atomizer)를 이용하여 물이나 증기를 공기 중에 분출하는 분무노즐 방식이어서 물방울의 입자를 줄이는데 한계가 있는 문제점이 있다.
또 다른 종래기술에 따른 나노 버블 발생기술로는 대한민국 공개특허공보 제10-2019-0042081호를 통해 ' 나노 버블 발생기 및 나노 버블 발생방법'이 제안된 바 있으며, 그 청구항 1에는 '하우징; 적어도 하나의 블레이드; 적어도 하나의 제1 자석; 및 적어도 하나의 제2 자석을 포함하는 나노 버블발생기로서, 상기 하우징은, 매크로 버블이 함유된 액체를 수용하기 위한 입구; 상기 입구의 하류에 작동 가능하게 배치된 제1 챔버; 상기 제1 챔버의 하류에 작동 가능하게 배치된 제2 챔버; 및 상기 제2 챔버의 하류에 작동 가능하게 배치된 출구를 형성하고 상기 적어도 하나의 블레이드는, 상기 제1 챔버 내에 위치되며, 사용시, 이러한 매크로 버블을 마이크로 버블로 변환하기 위하여 액체에 함유된 마이크로 버블을 절단하며; 상기 적어도 하나의 제1 자석은 상기 제2 챔버 내에 위치되며; 상기 적어도 하나의 제2 자석은 상기 제2 챔버와 관련되고, (ⅰ) 적어도 하나의 제1 자석 및 적어도 하나의 제2 자석은, 적어도 하나의 제1 자석의 극성이 적어도 하나의 제2 자석의 극성에 반대가 되도록 배치되며, (ⅱ) 적어도 하나의 제1 자석은 적어도 하나의 제2 자석에 대해 이동 가능한 나노 버블 발생기.'가 제안된 바 있다.
그러나 상기 종래기술에 따른 나노 버블 발생기는 마이크로 버블을 블레이드를 사용하여 물리적으로 절단하는 기술로서 다수의 물분자가 군집을 이룬 단위 표면적인 큰 상태의 물방울을 쪼개는데 한계가 있으며, 특히 단분자 형태로 가공하기에는 불가능한 단점이 있었다.
이외에도 종래의 알려진 기술에 의한 초미세 물방을 생성함에 있어서, 반도체 공정을 활용한 미세 노즐을 사용하여 물을 분사하는 과정에서 전기적 진동을 가하여 초미세 물방울을 생성시키는 기술이 있으나, 이 역시 물방울 크기가 마이크로미터 단위로서 수 옹스트롬에 달하는 단분자 형태의 초미세 물방울에 비하면 지나칠 정도로 매우 큰 크기의 한계를 지니고 있는 폐단이 있었다.
따라서, 여러 산업시설에서 배출되는 배기가스 중에 포함된 다양한 독성 및 유해물질에 대하여 경제성이 우수하면서 연속적인 제거가 가능한 기술개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 휘발성 유기화합물을 포함한 유해 배기가스에 대하여 수증기나 습증기 형태의 클러스터 단위를 갖는 수분과 알에프 에너지를 동시에 연속 공급하여 유전가열에 의한 클러스터 단위의 수분을 화학적 반응이 높은 단분자 형태의 초미세 물방울로 변환시킴과 아울러 플라즈 방전에 의한 휘발성 유기화합물과의 화학적 반응을 갖는 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼 등의 이온·라디칼 물질을 생성토록 함으로써 배기가스 중의 휘발성 유기화합물을 효과적으로 제거할 수 있는 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치를 제공하는데 있다.
상기의 목적을 실현하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시례에 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치는, 휘발성 유기화합물을 포함한 피처리가스가 통과하는 배기관로의 내부 또는 외측에 복수 설치되어 내부에서 생성된 화학반응물질을 배기관로의 내부로 공급하기 위한 배출홀이 형성된 속이 빈 통체 형상의 반응관로 및 이 반응관로의 일측에 설치되어 수증기나 습증기 형태의 클러스터 단위의 수분을 공급하는 수분공급기 및 상기 반응관로의 내부로 알에프를 공급하여 클러스터 단위의 수분에 대한 유전가열을 통해 단위 물분자인 초미세 물방울 및 이 초미세 물방울과 공기 중의 산소에 대한 플라즈마 방전을 통해 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이온·라디칼 물질로 이루어진 화학반응물질을 생성시키는 알에프공급기로 이루어진 처리모듈; 상기 배기관로 내의 기체 중의 휘발성 유기화합물의 농도를 측정하는 오염도 측정기 및 상기 반응관로의 내부에 설치되어 알에프의 출력량 또는 반사량을 신호를 측정하는 알에프측정기 및 상기 반응관로의 내부 또는 외부 일측에 구비되어 초미세 물방울의 농도를 측정하기 위한 유전율 측정기 및 상기 오염도측정기와 알에프측정기 그리고 유전율측정기로부터 각각 측정신호를 인가받아 오염농도에 따라 상기 복수의 수분공급기와 알에프공급기에 선택적으로 제어신호를 인가하여 수분과 알에프의 공급량을 조절제어하는 컨트롤러로 구성된 제어모듈;로 구성된 것을 그 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 한 특징으로서, 상기 배기관로는 원통형의 관형상으로 제공되고, 상기 복수의 처리모듈은 상기 배기관로의 외면에 방사상으로 복수 배치되는 것에 있다.
본 발명의 바람직한 다른 특징으로서, 상기 배기관로는 내측면에 피처리가스의 유속을 저감시키는 체류판이 복수 돌출 구비되는 것에 있다.
본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치는, 알에프 에너지에 의한 유전가열 작용을 통해 클러스터 단위의 수증기나 습증기를 수 옹스트롬 크기의 단분자 형태의 초미세 물방울을 연속적으로 변환시킬 수 있으며, 또한 지속적으로 공급되어지는 알에프 에너지에 의해 플라즈마 방전을 발생시켜 이 과정에서, 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼 등의 독성 및 유해물질에 대한 화학적 결합을 통해 제거가 가능한 이온·라디칼 물질을 생성시킬 수 있다.
즉, 본 발명은 습증기나 수증기 형태의 클러스터 상태의 수분에 대하여 알에프를 방사하여 유전가열시킴으로써 단분자 형태의 물분자로 분리시키고, 이러한 단분자 형태의 물분자인 초미세 물방울은 다수의 물분자가 군집을 이룬 클러스터 형태의 물방울과 달리 단위 표면적이 매우 크면서 유전 쌍극자가 노출되어 있어 화학적 반응성이 매우 뛰어나므로 공기 중의 다양한 동석물질과 화학적으로 결합하는 반응을 통해 효과적인 제거가 가능하다.
또한, 플라즈마 방전과정에서 공기 중의 산소와 물분자가 깨지면서 중성을 띤 가스 이온체 상태 즉, 플라즈마 상태를 형성하게 되고, 이 이온 중에는 OH라디칼인 수산기이온의 경우 오염물질들과 상호 화학적 반응(분해과정)을 하고 분해과정에서 오염물질과 결합된 OH라디칼이 다시 분해 반응 후 산화력이 더 강력한 OH라디칼로 재생성 되어 배기가스 중에 포함된 휘발성 유기화합물에 대한 효과적인 제거가 가능하다.
특히, 본 발명은 알에프 에너지에 의한 유전가열과 플라즈마 방전 효율을 안정적으로 유지할 수 있도록 배기관로에 방사상으로 복수의 처리모듈을 배치한 멀티 시스템으로 구성하여 각각의 처리모듈을 선택적으로 동작시키거나 또는 일시에 동작시키는 등 다양한 제어방식을 통해 배기관로 내의 휘발성 유기화합물의 농도에 따라 능동 가변 제어할 수 있으므로 운용의 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 복수의 수분공급기와 알에프공급기를 선택 제어함으로써 기기의 사용 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에 적용되는 물분자들끼리 수소결합으로 군집을 이루고 있는 수분(클러스터형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환과정에 대한 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에 적용되는 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에 적용되는 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 화학반응식 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 실시사례로서 초미세 물방울의 화학반응식 예시 모식도.
도 5는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에서 알에프 플라즈마를 이용한 플라즈마장치에서 알에프 가열에 의한 수분의 물분자로서의 변환 및 이온·라디칼 물질로의 개질 변화를 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에서 초미세 물방울의 농도를 측정 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에서 체류유도판의 배치 구성을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 구성을 설명하기 위한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에 적용되는 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 개념도.
도 3은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에 적용되는 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 화학반응식 모식도.
도 4는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 실시사례로서 초미세 물방울의 화학반응식 예시 모식도.
도 5는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에서 알에프 플라즈마를 이용한 플라즈마장치에서 알에프 가열에 의한 수분의 물분자로서의 변환 및 이온·라디칼 물질로의 개질 변화를 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에서 초미세 물방울의 농도를 측정 개념도.
도 7은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면.
도 8은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에서 체류유도판의 배치 구성을 설명하기 위한 도면,
도 9는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 구성을 설명하기 위한 블록도.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세하게 설명하기로 한다. 다만, 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 즉, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한, 다르게 정의되지 않는 한 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어있는 것과 같은 용어들은 관련기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 물분자들끼리 수소결합으로 군집을 이루고 있는 수분인 클러스터 형태의 물방울이 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환과정에 대한 개념도이다.
도면에는 수분을 구성하고 있는 클러스터 형태의 물방울(10)이 알에프 유전가열에 의해 단분자 형태의 물분자(20)로 변환되는 과정을 설명하기 위한 것으로, 물분자를 구성하고 있는 산소(Oxygen)는 상대적으로 강한 전자친화력에 의해 일정부분 전기음성도를 가지므로 약한 음전하(δ-)를 지니고, 물분자를 구성하고 있는 수소(hydrogen)는 상대적으로 약한 전자친화력에 의해 약한 전기음성도를 가지므로 약한 양전하(δ+)를 띠게 된다.
이와 같이 약한 음전하(δ-)를 지닌 산소와 약한 양전하(δ+)를 띤 수소간의 결합은 수소결합(hydrogen bonds)를 형성하여 클러스터 형태를 지니게 된다. 직접가열 혹은 대류가열 방식에 의한 액체의 물을 가열하는 경우, 물분자 사이의 수소결합을 끊기가 어려워 물분자들은 클러스터 형태이 수분(10)으로 증발하게 된다. 그러나 알에프(혹은 전자기파)에 의한 유전가열의 경우, 물분자가 지니고 있는 수소의 양전하(δ+)와 산소의 음전하(δ-)를 전기장 에너지를 사용하여 흔들어 놓는 방식의 유전 가열 작용을 통하여 클러스터 형태의 수분(10)으로부터 단분자 형태의 물분자(20)들로 떼어놓을 수 있게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 개념도이다. 물분자 클러스터(10)가 알에프 유전가열에 의해 단분자 형태의 물분자(20)들로 변환한 후, 더욱 더 알에프 에너지를 조사하게 되면 플라즈마 방전현상이 발생하며, 이 과정에서 단분자 형태의 물분자(20)는 초미세 물방울로서 화학적 반응성이 매우 뛰어나므로 화학반응이 신속하게 이루어지는 효과가 있으며, 부산물로서 물을 형성하므로 환경오염의 피해를 줄일 수 있게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 수증기나 습증기 상태의 수분(클러스터 형태의 물분자)의 알에프 유전가열에 의한 단분자 형태의 물분자로의 변환에 대한 화학반응식 모식도이다. n개의 물분자들로 이루어진 단위 클러스터가 알에프 유전가열에 의해 n개의 단분자 형태의 물분자로 변환된 사례를 보여주고 있다.
도 4는 본 발명에 따른 실시사례로서 초미세 물방울의 화학반응식 예시 모식도이다. 환경유해물질 중 하나인 톨루엔 혹은 클로로포름에 대한 화학적 분해의 일 실시예로서 화학적 반응성이 매우 뛰어난 단분자 형태의 물분자를 만나 분해되는 과정을 보여주고 있다.
도 5는 본 발명에 따른 알에프 플라즈마를 이용한 플라즈마장치에서 알에프 가열에 의한 수분의 물분자로서의 변환 및 이온·라디칼 물질로의 개질화 변화를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명에 따른 초미세 물방울의 농도를 측정 개념도이다. 단분자 형태의 물분자(1)은 수소의 양전하(δ+)와 산소의 음전하(2δ-)로 인하여 양의 전하와 음의 전하가 분극되어진 단위 유전체분자(2)로 인식되어 질 수 있다. 이러한 유전체분자는 두 개의 전극판에 인가되는 전압을 측정하게 되는 경우, 군집을 이루는 클러스터(10)형태의 물분자와 단분자(1) 형태의 물분자일 때 측정되는 전압의 차이가 발생되어 단분자 형태의 물분자 농도를 측정할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도면에는 휘발성 유기화합물이 혼합된 가스가 유동되는 배기관로(100)의 내부 또는 외부에 설치되어, 배기관로(100)의 내부로 휘발성 유기화합물과 화학적 반응을 통해 제거시키기 위한 화학반응물질을 생성하여 공급하기 위한 복수의 처리모듈(30)과. 이들 처리모듈(30)을 제어하는 제어모듈(50)로 이루어진 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치가 도시되어 있다.
도 8은 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치에서 체류유도판의 배치 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도면에는 휘발성 유기화합물(VOCs, volatile organic compounds)이 포함된 가스를 배출하기 위한 배기관로(100)와, 이 배기관로(100)의 일단부에 방사상으로 배치되어 화학반응물질(c)를 생성 공급하기 위한 복수의 처리모듈(30) 그리고 이 복수의 처리모듈(30)의 전,후측에 간격을 두고 배기관로(100)의 내측으로 돌출 형성되어 가스의 유속을 저감시켜 상기 복수의 처리모듈(30)이 설치된 구간에서 일시 체류될 수 있도록 하여 휘발성 유기화합물과 화학반응물질이 혼합되는 구성이 도시되어 있다.
도 9는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도면에는 복수의 처리모듈을 구성하는 여러 수분공급기(35)와 알에프공급기(37)의 작동을 제어하여 반응관로(33)내의 클러스터 단위의 물방울인 수분과 알에프의 출력량/반사량/방사량을 조절하는 구성이 도시되어 있다.
이상의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 구성을 상세하게 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치는 크게 독성 배기가스가 이동하는 통로를 제공하는 배기관로(100)의 내부에 설치되어 단분자 형태의 물분자와 이온·라디칼 물질로 된 혼합물질을 배출하여 독성 배기가스와 반응하여 된 화학반응물질(c)을 생성하는 처리모듈(30)과, 이 처리모듈(30)의 일측에 배기관로(100) 내부에 설치되는 것으로 상기 제1처리가스가 외측으로 유동되는 것으로 단분자 형태의 물분자와 이온·라디칼 물질로 된 혼합물질을 배출하여 제1처리가스(c1)와 반응하여 된 제2처리가스(c2)를 생성하는 후처리모듈(40)과, 상기 처리 처리모듈(30,40)에 공급되는 수증기나 습증기로 이루어진 수분과 알에프 에너지의 출력량(공급량)을 제어하는 제어모듈(50) 그리고 상기 배기관로(100)의 내부에 상기 처리모듈(30,40) 중 어느 일측 또는 이들 사이에 설치되는 스크러버 모듈(60) 또는 활성탄 흡착모듈(70)로 구성된다.
배기관로(100)는 내부에 독성 배기가스가 통과하는 관로요소로이다. 이러한 배기관로(100)는 산업현장에서 독성 배기가스를 배출하는 배기관로가 사용되거나 또는 기 설치된 배기관로에 연결되는 형태로 제공될 수 있으며, 일측에는 독성 배기가스가 유입되는 유입구를 형성하고 타측으로는 유입된 배기가스를 배출시키되, 이 과정에서 독성 배기가스는 후술할 처리모듈(30,40)에서 생성된 플라즈마 방전에 의한 라디칼 물질과, 클러스터 단위의 수분(습증기,수증기 형태의 물방울)에 대한 유전가열 작용을 통한 단분자 형태의 물분자(초미세 물방울, 단위 물분자)와 화학적으로 결합하게 된다.
한편, 본 발명에서의 배기관로(100)는 내부에 설치될 처리모듈(30,40)에서 방사되는 알에프가 외부로 투과하지 않도록 차폐되는 구조로 제공되며, 이는 공지의 기술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다.
처리모듈(30)은 외체를 형성하는 것으로 상기 배기관로(100)의 내부에 상대적으로 감소된 지름을 갖도록 구비되는 반응관로(33)와, 이 반응관로(33)의 일측에 설치되어 상기 반응관로의 내부로 수증기나 습증기 형태의 클러스터 단위의 물방울인 수분을 공급하기 위한 수분공급기(35)와, 상기 반응관로(33)의 내부에 공급되는 수증기나 습증기 형태의 수분에 대한 유전가열 작용을 통해 단분자 형태의 물분자로 변환시키고, 아울러 알에프 에너지에 의한 플라즈마 방전 현상에 의해 이온·라디칼 물질을 생성되게 하는 알에프공급기(37)로 구성된다.
상기 반응관로(33)는 상기 배기관로(100)의 내부로 화학반응물질(c)을 공급하도록 배치 구성되며, 상대적으로 감소된 지름을 갖는 속이 빈 관 형상의 부재로 제공되고, 양단은 차폐되고 일측 외면으로는 등 간격을 두고 복수의 배출홀(33a)이 관통 형성된다.
이러한 반응관로(33)는 일측에 후술할 수분공급기(35)와 알에프공급기(37)로부터 각각 클러스터 형태의 수분인 습증기/수증기와 알에프 에너지(b)를 공급받는 구성이다.
또한, 본 발명에서의 반응관로(33)는 내부에 조사되는 알에프 에너지가 누설되지 않도록 금속재 또는 공지의 전자파 차폐 쉴드 구조물 등이 적용될 수 있으며, 이외에도 상기 반응관로(33)는 내부에 공급된 수분의 온도를 높이도록 전원을 공급받아 발열작용을 하는 발열히터가 내측 또는 외측에 부가 구비될 수 있고 이때의 발열히터는 가열과정 중 후술할 알에프공급기(37)에 의한 유전가열이 아닌 히터가열을 통하여 일정 온도까지 상승시키기 위한 역할을 수행한다.
한편, 상기 반응관로(33)는 배출홀(33a)을 통해 배출되는 단분자 형태의 물분자와 이온·라디칼 물질로 이루어진 초미세 물방울이 배기관로(100)의 내부로 배출되어질 때 와류를 형성하도록 함으로써 외부공기와 용이하게 혼합될 수 있도록 외면에 나선형의 와류핀(미도시)을 형성하거나 또는 복수의 배출홀(33a)을 나사선 방향으로 배치 형성하는 것도 가능할 것이다.
상기 수분공급기(35)는 상기 반응관로(33)의 외부 일측에 설치되어 상기 반응관로(33)의 내부로 클러스터 형태의 수분 수분을 수증기 또는 습증기 형태로 공급하기 위한 요소이다. 이러한 수분공급기(35)는 크게 물탱크와,이 물탱크에서 용수를 공급받아 수증기 형태로 변화시키는 초음파 발진기나 가열증발기가 사용될 수 있으며, 이들 초음파 발진기와 스팀공급기나 가열증발기는 공지의 기7술에 의해 실시되어도 무방하므로 상세한 설명은 생략한다. 이외에도 상기 수분공급기(35)는 고압의 용수를 노즐을 통해 분무하기 위한 노즐 분무기가 사용되거나 또는 자연기화식 증발기 등이 사용될 수 있으며, 이외에도 수분의 입자를 작게 하여 공급할 수 있는 기술적 특징을 갖는다면 공지의 다양한 기술이 적용되는 것도 가능할 것이다.
부연설명을 하면, 본 발명에서의 수분공급기(35)는 대량의 수증기를 발생시킬 수 있는 초음파 발진기, 가열증발기, 스팀고급기, 노즐 분무기 중 어느 하나 또는 복합적으로 사용되는 것을 제안하며, 이때의 수증기의 온도는 상온보다 높은 온도인 50~150℃를 갖는 것이며, 이는 고온의 수분 클러스터가 공급되는 경우 후술할 알에프공급기(37)에 의한 유전가열에 의한 단위 물분자로의 변환 작용이 용이해지기 때문이다.
이와 같이 구성되는 수분공급기(35)는 상기 반응관로(33)의 내부로 수증기나 습증기 형태의 클러스터 물방울을 공급하도록 구성되며, 이렇게 공급되어진 클러스터 형태의 수분은 후술할 알에프공급기(37)에서 공급하는 알에프 에너지에 의해 유전가열되어 단위 물분자로 변환됨과 아울러 알에프 에너지에 의한 플라즈마 방전 현상에 의해 이온·라디칼 물질을 생성하게 된다.
상기 알에프공급기(37)는 상기 반응관로(33)의 일측에 하나 이상 복수 설치되어 0.1kw~1MW의 출력을 가진 알에프 에너지를 상기 반응관로(33)의 내부로 공급(출력)함으로써 상기 수분공급기(35)를 통해 공급되어진 수증기나 습증기 형태의 클러스터 물방울에 대한 유전 가열 작용을 통해 미세 물방울인 단위 물분자로 변환시키고, 아울러 알에프 에너지에 의한 플라즈마 방전으로 인해 단위 물분자와 공기 중에서 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 이루어진 라디칼 물질을 생성한다. 이러한 알에프공급기(37)는 하나 이상 복수 설치되는 경우 순차 동작되도록 구성되는 것이 바람직하며, 이는 알에프공급기(37)를 지속적으로 작동시키는 경우 내구성이 급격하게 떨어지기 때문이다.
이러한 구성의 처리모듈(30)은 단위 물분자인 초미세 물방울과 함께 이온·라디칼 물질로 이루어진 화학반응물질(c)을 연속적으로 생성하여 각각의 처리모듈(30)을 구성하는 반응관로(33)의 배출홀(33a)을 통해 상기 배기관로(100)의 내부로 공급하게 되며, 이렇게 공급된 초미세 물방울과 라디칼 물질로 이루어진 화학반응물질(c)은 상기 배기관로(100)의 내부를 통과하는 휘발성 유기화합물과 화학적 결합작용을 통해 제거하게 된다.
제어모듈(50)은 상기 복수의 처리모듈(30)을 구성하는 각각의 수분공급기(35) 및 알에프 공급기(37) 중 어느 하나 또는 둘 모두에 제어신호를 인가하여 수증기나 습증기의 공급량과 알에프의 출력량을 제어하는 요소로서, 크게 알에프 측정기(51)와, 유전율 측정기(53)와 알에프 제어기(55) 및 오염도측정기((57)로 구성된다.
상기 알에프 측정기(51)는 상기 처리모듈(30)의 내부에 각각 설치되어 각각의 알에프 공급기에서 방사되는 알에프 에너지의 출력량 또는 반사량 신호를 측정하여 후술할 알에프 제어기(55)로 인가하는 감지요소이다.
상기 유전율 측정기(53)는 상기 반응관로의 내부 또는 외부 일측에 구비되어 단분자 형태의 물분자의 농도를 측정하기 위한 감지요소로서, 부연 설명을 화면 반응관로의 내부 또는 외부 일측에 설치되어 단분자 형태의 물분자의 농도를 측정하도록 구성거나 또는 상기 배기관로(100) 내부로 공급되어진 화학반응물질 중에 포함된 단분자 형태의 물분자의 농도를 측정하여 후술할 알에프제어기(55)로 인가한다. 즉, 유전율 측정기(53)는 초미세 물방울(b)의 농도를 측정하기 위한 것으로, 상기 배출구(31b)를 통과한 기체 중에 포함된 단분자 형태의 물분자 농도를 측정하거나 또는 상기 배출구(31b)의 내부 일측에 상기 배기관로(100)의 내부로 배출되기전 상태의 기체에 포함된 단분자 형태의 물분자 농도를 측정하여 이를 후술할 알에프 제어기(55)에 인가하도록 회로 연결된다.
상기 컨트롤러(55)는 오염도측정기(57)로부터 배기관로(100) 내부의 오염정도를 측정하고, 이 측정된 값을 기 설정된 값과 비교하여 수분과 알에프의 공급량을 조걸하는 제어요소이다. 즉, 본 발명에서의 컨트롤러는 상기 알에프 측정기(51) 유전율 측정기(53) 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 측정 신호를 인가받아 회로 연결된 상기 수분공급기(35,45) 및 알에프 공급기(37,47)에 각각 제어신호를 인가하여 알에프 출력량 또는 단위 물분자 발생을 조절하는 제어요소이다.
즉, 상기 컨트롤러(55)는 상기 알에프 측정기(51) 또는 유전율 측정기(53) 중 어느 하나 또는 둘 모두로부터 측정 신호를 인가받아 회로 연결된 상기 수분공급기 및 알에프 공급기에 제어신호를 인가하는 제어요소로서, 배기관로내의 오염 정도에 따라 복수의 수분공급기와 알에프공급기의 동작과 정지를 위한 제어신호를 인가하고, 이외에도 기기의 수명을 연장시킬 수 있도록 수분공급기와 알에프공급기를 일정시간 순차로 동작되도록 구성시키는 등의 제어를 수행하게 된다.
부연설명을 하면, 상기 알에프공급기(37)에 제어신호를 인가하여 각각 0.1kw~1MW의 공급에너지를 가진 알에프 에너지를 반응관로(33)의 내부에 출력하도록 함으로써, 상기 수분공급기(35)를 통해 수증기나 습증기로 공급되는 클러스터 형태의 수분에 대한 유전가열 작용을 통해 단위 물분자들로 쪼개도록 하고, 동시에 알에프 에너지에 의한 플라즈마 방전 현상을 통해 공기와 단위 물분자들로부터 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 이루어진 이온·라디칼 물질을 생성한다. 이렇게 생성된 단위 물분자와 이온·라디칼 물질로 이루어진 초미세 물방울(b)은 상기 배기관로(100)의 내부로 공급되어 휘발성 유기화합물과 화학적 반응을 하는 화학반응물질(c)을 생성하게 된다.
즉, 제어모듈(50)은 알에프공급기(37)를 제어하여 수증기나 습증기 형태의 클러스터 물방울에 대한 유전가열 작용을 통해 단위 물분자 형태로 변환시키고, 아울러 알에프 에너지에 의한 플라즈마 방전을 통해 단위 물분자에서 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼로 이온·라디칼 물질을 생성하게 된다. 이렇게 생성된 단위 물분자는 유전 쌍극자가 노출되어 있어 화학적 반응성이 매우 우수하여 오염물질에 대한 흡착과 제거가 가능하며, 아울러 개질화 된 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼은 널리 알려진 바와 같이 공기 중의 휘발성 유기화합물을 비롯한 여러 오염물질의 제거가 가능하다.
일례로 본 발명에 따른 초미세 물방울과 라디칼 물질에 의한 독성 유해물질 중 하나인 VOC 및 에틸렌과 화학반응을 통해 제거할 수 있다. 부연설명하면, 에틸렌을 분해하는 것은 화학적으로 에틸렌(C2H4)은 수소가 O2-와 반응해서 H2O로(물)로 그리고 C(탄소)는 O2-와 만나 CO2로 변화해 버리며, 더 이상 유해한 기스가 아닌게 되어 버린다. 마찬가지로 VOC도 동일하게 반응하며 유기물은 C와 H로 구성된 것을 말하므로 결국 다양한 독성 유해물질로 이루어진 오염원에 대한 분해를 통한 제거가 가능하다
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 복수의 처리모듈(30)을 구성하는 각각의 반응관로(33)의 내부로 수증기나 습증기 형태의 클러스터 상태의 물방울을 공급하면, 각 알에프공급기(37)는 상기 클러스터 상태의 물방울에 대하여 전자기파 에너지인 알에프를 조사하여 물분자가 지니고 있는 전기 쌍극자를 자극하여 인접한 물분자와의 수소결합을 끊어내도록 하므로, 결과적으로 단분자 형태의 물분자인 초미세 물방울을 생성시킴과 아울러 알에프 에너지에 의한 플라즈마 방전 현상으로 단분자 형태의 물방울(물분자, 초미세 물방울)로부터 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼을 생성하게 된다.
즉, 본 발명은 상기 복수의 처리모듈(30)을 구성하는 각 반응관로(33)의 내부에 수증기나 습증기 형태의 수분 클러스터가 공급됨과 동시에 알에프 에너지가 공급되면, 상기 수증기 클러스터는 유전가열에 의해 단위 물분자들로 분리되고, 플라즈마 방전에 의한 공기중의 산소와 초미세 물방울이 이온화 또는 라디칼화를 위한 반응이 일어나게 된다.
플라즈마 방전에 의해 생성된 단위 물분자로 된 초미세 물방울과, 이온·라디칼 물질로 이루어진 화학반응물질(c)은 처리모듈(30)에서 일차 생성된 뒤 배기관로(100)의 내부를 유동하는 휘발성 유기화합물과 화학반응을 통해 제거하게 된다.
따라서, 본 발명은 배기관로(100)의 내부를 통과하는 휘발성 유기화합물에 대하여 복수의 처리모듈(30)에서 연속적으로 화학반응물질을 생성공급함에 따라 제거가 가능하게 된다.
특히, 알에프 에너지의 연속 공급에 의한 플라즈마 방전과정에서 공기 중의 산소와 물분자들이 깨지면서 중성을 띤 가스 이온체 상태인 플라즈마 상태가 되고, 이 이온 중에는 강력한 화학반응을 갖는 수소이온, 수산기이온을 비롯하여 수소라디칼, 수산기라디칼 등의 이온·라디칼 물질을 포함하며, 수산기 라디칼의 경우 산소 음이온계 물질중 하나로 산화력이 매우 뛰어나고 염소의 2배, 과산화수소의 1.57배 살균력이 강하고, 오존의 2,000배, 자외선의 180배 빠른 살균력이 있으며, 인체에 유익한 천연 물질이며, 또한 OH 라디칼은 공기중의 대부분의 유해물질들을 인체에 무해한 '이산화탄소' 나 '물' 분자로 바꿔버리며, 이중 발생한 이산화탄소는 ppm 단위로 매우 적어 공기의 농도에 영향을 줄 정도는 아니므로, 환경친화적이면서 경제적으로 휘발성 유기화합물을 배출하는 산업현장에 적용 가능하다.
한편, 본 발명은 기재된 실시례에 한정되는 것은 아니고, 적용 부위를 변경하여 사용하는 것이 가능하고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형을 할 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다. 따라서, 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.
1 : 단분자 형태의 물분자구조
2 : 단분자 형태의 물분자구조의 분극쌍극자
10 : 클러스터형태로 군집을 이룬 물분자
20 : 단분자 형태의 물분자
30 : 처리모듈 33 : 반응관로
35 : 수분공급기 37 : 알에프공급기
50 : 제어모듈 51 : 알에프 측정기
53 : 유전율 측정기 55 : 알에프 제어기
57 : 오염도 측정기 100 : 배기관로
a : 초미세 물방울(단위 물분자)
b : 알에프 에너지 c : 화학반응물질
2 : 단분자 형태의 물분자구조의 분극쌍극자
10 : 클러스터형태로 군집을 이룬 물분자
20 : 단분자 형태의 물분자
30 : 처리모듈 33 : 반응관로
35 : 수분공급기 37 : 알에프공급기
50 : 제어모듈 51 : 알에프 측정기
53 : 유전율 측정기 55 : 알에프 제어기
57 : 오염도 측정기 100 : 배기관로
a : 초미세 물방울(단위 물분자)
b : 알에프 에너지 c : 화학반응물질
Claims (3)
- 휘발성 유기화합물을 포함한 피처리가스가 통과하는 배기관로의 내부 또는 외측에 복수 설치되어 내부에서 생성된 화학반응물질을 배기관로의 내부로 공급하기 위한 배출홀이 형성된 속이 빈 통체 형상의 반응관로 및 이 반응관로의 일측에 설치되어 수증기나 습증기 형태의 클러스터 단위의 수분을 공급하는 수분공급기 및 상기 반응관로의 내부로 알에프를 공급하여 클러스터 단위의 수분에 대한 유전가열을 통해 단위 물분자인 초미세 물방울 및 이 초미세 물방울과 공기 중의 산소에 대한 플라즈마 방전을 통해 수소이온, 수산기이온, 수소라디칼, 수산기라디칼 중 적어도 어느 하나를 포함하는 이온·라디칼 물질로 이루어진 화학반응물질을 생성시키는 알에프공급기로 이루어진 처리모듈;
상기 배기관로 내의 기체 중의 휘발성 유기화합물의 농도를 측정하는 오염도 측정기 및 상기 반응관로의 내부에 설치되어 알에프의 출력량 또는 반사량을 신호를 측정하는 알에프측정기 및 상기 반응관로의 내부 또는 외부 일측에 구비되어 초미세 물방울의 농도를 측정하기 위한 유전율 측정기 및 상기 오염도측정기와 알에프측정기 그리고 유전율측정기로부터 각각 측정신호를 인가받아 오염농도에 따라 상기 복수의 수분공급기와 알에프공급기에 선택적으로 제어신호를 인가하여 수분과 알에프의 공급량을 조절제어하는 컨트롤러로 구성된 제어모듈;로 구성된 것을 특징으로 하는 알에프를 이용한 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치. - 제 1항에 있어서, 상기 배기관로는 원통형의 관형상으로 제공되고, 상기 복수의 처리모듈은 상기 배기관로의 외면에 방사상으로 복수 배치되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치.
- 제 1항에 있어서, 상기 배기관로는 내측면에 피처리가스의 유속을 저감시키는 체류판이 복수 돌출 구비되는 것을 특징으로 하는 휘발성 유기화합물의 연속처리 멀티 시스템 알에프 플라즈마장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |