KR101330574B1 - Odor Gases Removal Apparatus using Electro-activated Catalyst Oxidation Process, And Operation Method Thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치 및 처리방법에 관한 것이다.
본 발명의 악취가스 처리장치는, 본 발명의 악취가스 처리장치는, 전기활성 촉매를 산화시키는 양극(anode)실과 상기 양극실로부터 전자를 받아 음극액을 환원시키는 음극(cathode)실을 갖고, 상기 양극실 및 음극실 사이에 구비되는 격막을 가지는 전해셀; 전해셀을 통해 만들어진 전기활성 촉매 함유 양극액(anolyte)이 분사되고 분사된 전기활성 촉매와 악취가스의 기-액 접촉이 이루어져 악취가스 산화처리가 이루어지도록 하는 기-액접촉산화반응기; 기-액접촉산화반응기를 경유하면서 환원된 양극액을 다시 산화시키기 위해 전해셀의 양극실로 유입되도록 하는 양극액(anolyte)저장조; 음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액(catholyte)저장조; 양극액(anolyte)저장조 내의 양극액 온도를 설정된 온도 범위로 일정하게 유지시키는 열교환기; 및 기-액접촉산화반응기의 상부에 구비된 분해가스배출관에 연결되어 기-액접촉산화반응기로부터 배출되는 수분 및 전기활성 촉매를 포집하여 양극액저장조로 회수하는 미스트회수장치;를 포함하여 구성된다.The present invention relates to an odor gas treatment apparatus and treatment method using an electroactive catalytic oxidation process.
The malodorous gas treating apparatus of the present invention, the malodorous gas treating apparatus of the present invention has an anode chamber for oxidizing an electroactive catalyst and a cathode chamber for receiving electrons from the anode chamber to reduce the catholyte solution. An electrolytic cell having a diaphragm provided between the anode chamber and the cathode chamber; A gas-liquid catalytic oxidation reactor in which an electrolytic catalyst-containing anolyte made through an electrolytic cell is injected and gas-liquid contact of the injected electroactive catalyst with malodorous gas is performed to effect malodor gas oxidation; An anolyte reservoir for introducing the reduced anolyte through the gas-liquid catalytic oxidation reactor into the anode chamber of the electrolytic cell; Catholyte storage tank for storing the catholyte and circulating the stored catholyte through the cathode chamber of the electrolytic cell; A heat exchanger which maintains the anolyte temperature in the anolyte storage tank at a predetermined temperature range; And a mist recovery device connected to the decomposition gas discharge pipe provided at the upper portion of the gas-liquid contact oxidation reactor to collect the water and the electroactive catalyst discharged from the gas-liquid contact oxidation reactor and recover the recovered liquid to the anolyte storage tank. .

Description

전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치 및 처리방법{Odor Gases Removal Apparatus using Electro-activated Catalyst Oxidation Process, And Operation Method Thereof}Odor Gases Removal Apparatus using Electro-activated Catalyst Oxidation Process, And Operation Method Thereof}

본 발명은 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하여 악취물질을 처리하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for treating malodorous substances using an electroactive catalytic oxidation process.

전기활성 촉매 산화 기술은 연소공정의 배기가스에 포함되어 있는 NOx, SOx와 같은 유해가스와 음식물쓰레기 처리장 및 자원화시설, 하수, 분뇨처리장 등에서 발생되는 악취 혹은 VOCs의 처리 등 광범위한 범위의 유해가스 처리 분야에 응용될 수 있는 기술이다.Electroactive catalytic oxidation technology covers a wide range of hazardous gas treatment areas, such as the treatment of harmful gases such as NOx and SOx contained in the exhaust gas of combustion processes, and odors or VOCs generated from food waste treatment and recycling facilities, sewage and manure treatment plants. It is a technology that can be applied to.

본 발명자는 상기의 기술과 관련하여 특허출원 2007-0564055호(전기화학적 매개 산화 및 오존 산화에 의한 유기폐액의 복합 매개산화 처리장치), 특허출원 2006-0564062호(유기폐액의 복합매개산화 처리장치), 특허출원 2008-0827929호(전해셀), 특허출원 2010-0941992호(NOx, SOx, 및 다이옥신류 처리를 위한 전기화학적 매개 산화공정의 성능 향상을 위한 장치) 및 특허출원 2010-0029363호(매개 금속이온 및 환원제를 사용한 대기오염물질 처리 시스템 및 그 처리 방법)을 출원한 바 있다.In accordance with the above technique, the present inventors have applied for patent application 2007-0564055 (complex mediated oxidation treatment apparatus of organic waste liquid by electrochemical mediated oxidation and ozone oxidation), and patent application 2006-0564062 (complex mediated oxidation treatment apparatus of organic waste liquid). ), Patent application 2008-0827929 (electrolyte cell), patent application 2010-0941992 (apparatus for improving the performance of electrochemical mediated oxidation process for the treatment of NOx, SOx, and dioxin) and patent application 2010-0029363 ( Air pollutant treatment system using a mediated metal ion and a reducing agent and a method of treating the same).

그러나 종래 전기활성 촉매 산화 공정에서 전기활성 촉매는 주로 Ce(III)과 Ag(I)를 사용하고 있으나, Ag(I) 전기활성 촉매의 경우 전해셀의 양극 표면에서 산화되는 동안 음극 표면에 전착되어 저항 증가로 전류효율 및 산화효율 저하를 유발하고 이로 인한 악취가스 처리에 대한 공정 안정성 확보에 어려움이 있었다.However, in the conventional electroactive catalyst oxidation process, the electroactive catalyst mainly uses Ce (III) and Ag (I), but in the case of Ag (I) electroactive catalyst, it is electrodeposited on the cathode surface during oxidation on the anode surface of the electrolytic cell. Increasing resistance caused a decrease in current efficiency and oxidation efficiency, which made it difficult to secure process stability for odor gas treatment.

Ce(III)을 사용하는 전기활성 촉매 산화 공정은 악취가스 처리효율을 높이기 위해 공정 온도를 높여 주어야 하지만, 높은 공정온도는 산화된 전기활성 촉매와 반응 후 기-액접촉산화반응기에서 배출되는 가스와 함께 전기활성 촉매와 전해질의 배출손실이 빠르게 진행되어 공정효율이 저하되는 문제점을 안고 있었다.The electroactive catalytic oxidation process using Ce (III) has to raise the process temperature in order to increase the odor gas treatment efficiency, but the high process temperature is not limited to the gas discharged from the gas-liquid catalytic reactor after the reaction with the oxidized electroactive catalyst. Along with this, the discharge loss of the electroactive catalyst and electrolyte proceeded rapidly, resulting in a decrease in process efficiency.

전기활성 촉매 산화 공정을 이용한 황화수소, 암모니아, 아세트알데히드, n-부틸알데히드, 황화메틸, 메틸멜캅탄, 트리메틸아민 등과 같은 악취가스의 처리 효율을 장시간 일정하게 유지하기 위해서는 음극 표면에 전착되지 않고 상온에서 악취가스의 고효율 처리가 가능한 전기활성 촉매의 사용으로 전기활성 촉매와 전해질의 손실을 최소화하여 상대적으로 높은 공정효율을 유지할 수 있는 전기활성 촉매 산화처리 장치 및 운전 방법의 개발이 요구되고 있다.
In order to maintain the treatment efficiency of malodorous gases such as hydrogen sulfide, ammonia, acetaldehyde, n-butylaldehyde, methyl sulfide, methylmelcaptan, trimethylamine and the like for a long time using an electroactive catalytic oxidation process, the electrodeposited surface is not electrodeposited at room temperature. The use of an electroactive catalyst capable of high efficiency treatment of odor gas has been required to develop an electroactive catalyst oxidation treatment apparatus and an operation method capable of maintaining a relatively high process efficiency by minimizing the loss of the electroactive catalyst and electrolyte.

특허출원 2007-0564055호Patent application 2007-0564055 특허출원 2006-0564062호Patent application 2006-0564062 특허출원 2008-0827929호Patent application 2008-0827929 특허출원 2010-0941992호Patent application 2010-0941992 특허출원 2010-0029363호Patent application 2010-0029363

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하려는 것으로서, 더욱 상세하게는 황화수소, 암모니아, 아세트알데히드, n-부틸알데히드, 황화메틸, 메틸멜캅탄, 트리메틸아민 등과 같은 악취가스를 처리함에 있어 전해셀의 음극 표면에 전기활성 촉매가 전착되어 발생되던 전류효율 저하를 방지할 수 있고, 악취가스 처리 공정온도 상승으로 인해 전기활성 촉매 및 전해질의 손실이 빠르게 진행되어 처리효율이 저하되는 문제도 해소할 수 있는 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치 및 방법을 제공하려는데 목적이 있다.
The present invention is to solve the above problems, more specifically, the surface of the negative electrode of the electrolytic cell in the treatment of malodorous gases such as hydrogen sulfide, ammonia, acetaldehyde, n-butylaldehyde, methyl sulfide, methyl mercaptan, trimethylamine, etc. It is possible to prevent the current efficiency deterioration caused by the electrodeposition of the electroactive catalyst on the surface, and to increase the odor gas treatment process temperature. It is an object of the present invention to provide an apparatus and method for treating malodorous gas using a catalytic oxidation process.

본 발명에서는 황화수소, 암모니아, 아세트알데히드, n-부틸알데히드, 황화메틸, 메틸멜캅탄, 트리메틸아민 등과 같은 악취가스를 처리하기 위한 기존의 전기활성 촉매산화 공정에 적용되고 있는 Ag(I)나 Ce(III) 전기활성 촉매를 대신하여 코발트(Co(II))를 전기활성 촉매로 사용함으로써 전해셀의 음극 표면에서 전기활성 촉매의 전착으로 인한 전류효율 저하 문제와 전착된 전기활성 촉매의 회수 및 보충을 위한 별도의 설비를 설치해야 하는 문제를 해결한다.In the present invention, Ag (I) or Ce (applied to existing electroactive catalytic oxidation processes for treating malodorous gases such as hydrogen sulfide, ammonia, acetaldehyde, n-butylaldehyde, methyl sulfide, methylmelcaptan, trimethylamine, etc.). III) Using cobalt (Co (II)) as an electroactive catalyst in place of the electroactive catalyst, the problem of current efficiency decrease due to electrodeposition of the electroactive catalyst on the cathode surface of the electrolytic cell and the recovery and replenishment of the electrodeposited electroactive catalyst It solves the problem of installing a separate facility.

또, 양극액저장조 내 열교환기를 설치하고, 도입되는 악취가스가 기-액접촉산화반응기 전단에 설치된 냉풍기를 통해 일정 온도로 유지되어 주입되도록 함으로써 기-액접촉산화반응기로 주입되는 악취가스가 높은 온도로 주입되어 산화된 전기활성 촉매와 반응 온도가 상승하여 처리효율이 저하되는 현상 및 기-액접촉산화반응기로부터 배출되는 가스에 의해 전기활성 촉매를 포함한 전해질의 손실이 증가하는 현상이 방지되도록 한다.In addition, a heat exchanger in the anolyte storage tank is installed, and the odor gas introduced into the gas-liquid contact oxidation reactor is maintained at a constant temperature through a cold air fan installed in front of the gas-liquid contact oxidation reactor. The reaction temperature is increased and the oxidation temperature of the electroactive catalyst oxidized into the reactor is reduced, and the phenomenon of increasing the loss of the electrolyte including the electroactive catalyst by the gas discharged from the gas-liquid catalytic oxidation reactor is prevented.

이러한 본 발명의 장치는, 전기활성 촉매를 산화시키는 양극(anode)실과 상기 양극실로부터 전자를 받아 음극액을 환원시키는 음극(cathode)실을 갖고, 상기 양극실 및 음극실 사이에 구비되는 격막을 가지며, 격막과 양극 전극판의 사이 및 격막과 음극 전극판 사이에 공간을 형성하는 스페이서를 갖는 전해셀을 갖는다.The apparatus of the present invention has an anode chamber for oxidizing an electroactive catalyst and a cathode chamber for receiving electrons from the anode chamber and reducing cathode liquid, and the diaphragm provided between the anode chamber and the cathode chamber is provided. And an electrolytic cell having a spacer forming a space between the diaphragm and the positive electrode plate and between the diaphragm and the negative electrode plate.

또, 전해셀을 통해 만들어진 전기활성 촉매 함유 양극액(anolyte)이 분사되고 분사된 전기활성 촉매와 악취가스의 기-액 접촉이 이루어져 악취가스의 분해가 이루어지도록 하는 기-액접촉산화반응기를 갖는다.In addition, an electrolytic catalyst-containing anolyte made through an electrolytic cell is injected, and a gas-liquid catalytic oxidation reactor is formed in which gas-liquid contact between the injected electroactive catalyst and malodorous gas is performed to decompose malodorous gas. .

또, 기-액접촉산화반응기를 경유하면서 환원된 양극액을 다시 산화시키기 위해 전해셀의 양극실로 유입되도록 하는 양극액(anolyte)저장조를 갖는다.In addition, it has an anolyte storage tank which is introduced into the anode chamber of the electrolytic cell in order to oxidize the reduced anolyte again while passing through the gas-liquid contact oxidation reactor.

또, 음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액(catholyte)저장조를 갖는다.In addition, it has a catholyte storage tank in which the catholyte is stored and the stored catholyte is circulated through the cathode chamber of the electrolytic cell.

또, 양극액(anolyte)저장조 내의 양극액 온도를 설정된 온도 범위로 일정하게 유지시키는 열교환기를 갖는다.Moreover, it has a heat exchanger which keeps the anolyte temperature in an anolyte storage tank constant in a set temperature range.

또, 기-액접촉산화반응기의 상부에 구비된 분해가스배출관에 연결되어 기-액접촉산화반응기로부터 배출되는 수분 및 전기활성 촉매를 포집하여 상기 양극액저장조로 회수하는 미스트회수장치를 갖는다.In addition, there is a mist recovery device connected to the decomposition gas discharge pipe provided in the upper portion of the gas-liquid contact oxidation reactor to collect the water and the electroactive catalyst discharged from the gas-liquid contact oxidation reactor to recover to the anolyte storage tank.

본 발명의 악취가스 처리방법은, 다양한 성분의 악취가스를 동시에 제거하기 위한 악취물질 처리방법으로서, 전해셀의 양극 표면에서 전기활성 촉매를 전기화학적으로 산화시키는 단계를 갖는다.The odor gas treatment method of the present invention is a odor substance treatment method for simultaneously removing odor gases of various components, and has a step of electrochemically oxidizing an electroactive catalyst on the surface of the anode of the electrolysis cell.

또, 산화된 전기활성 촉매를 기-액 접촉산화반응기에 주입하여 악취물질을 산화 처리시키는 단계를 갖는다.In addition, the oxidized electroactive catalyst is injected into the gas-liquid catalytic oxidation reactor to oxidize the malodorous substance.

또, 산화된 전기활성 촉매에 의해 산화된 악취물질을 음극액에 통과시켜 악취물질 산화로 발생되는 이산화탄소를 음극액으로 포집 처리하는 단계를 갖는다. In addition, the step of passing the malodorous material oxidized by the oxidized electroactive catalyst through the catholyte to collect carbon dioxide generated by the oxidation of the malodorous substance with the catholyte.

본 발명의 악취가스 처리장치는, 기-액접촉산화반응기는 하부에 악취가스를 도입하는 악취가스도입관을 갖고, 유입된 악취가스가 상부로 배출되도록 상부에 분해가스배출관을 가지며, 상기 분해가스배출관으로 향하는 가스를 향해 양극액을 분사하기 위한 전기활성촉매도입관을 갖고, 미스트회수장치에서 회수되는 전기활성 촉매 포함 양극액이 양극액저장조로 유입하도록 하는 회수관을 가지며, 전기활성 촉매도입관으로 공급될 양극액의 온도를 일정하게 유지하여 전기활성 촉매의 전기화학적 산화효율을 높일 수 있도록 열교환기가 구비된 양극액저장조를 가지고 있는 형태로 구현 할 수 있다.In the malodor gas treatment apparatus of the present invention, the gas-liquid catalytic oxidation reactor has a malodorous gas introduction tube for introducing malodorous gas at the lower portion, and has a cracked gas discharge tube at the upper portion so that the introduced malodorous gas is discharged to the upper portion. It has an electroactive catalyst introduction pipe for injecting anolyte solution toward the gas directed to the discharge pipe, and has a recovery pipe for the anolyte including the electroactive catalyst recovered from the mist recovery device to enter the anolyte storage tank, the electroactive catalyst introduction pipe By maintaining a constant temperature of the anolyte to be supplied to the can be implemented in the form having an anolyte storage tank equipped with a heat exchanger to increase the electrochemical oxidation efficiency of the electroactive catalyst.

또, 미스트회수장치를 경유한 가스는 전해셀의 음극실과 연결되어 음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액(catholyte)저장조의 음극액을 경유하여 배출되도록 한다.
In addition, the gas passing through the mist recovery device is connected to the cathode chamber of the electrolytic cell so that the catholyte is stored and discharged via the catholyte of the catholyte reservoir where the stored catholyte is circulated through the cathode chamber of the electrolytic cell. do.

본 발명은 전기활성 촉매 산화방식을 통하여 산화된 전기활성 촉매를 사용하여 악취가스를 처리하고, 악취가스와 반응으로 환원된 전기활성 촉매를 전해셀에서 연속적으로 재생하여 악취가스의 처리가 지속가능하도록 함에 있어서, 전해셀의 음극에서 전착이 이루어지지 않는 전기활성 촉매(코발트를 포함하는 용액)를 사용함으로써 전기적 전착으로 인한 전해셀의 전류효율 저하 및 공정효율 저하 문제를 해소할 수 있으며, 전기활성 촉매 회수 및 보충을 위해 부가적으로 요구되는 설비나 공정을 축소 및 제거할 수 있는 것이므로 소형화가 가능하고 전체 공정을 단순화 시킬 수 있는 특징이 있다. The present invention treats malodorous gas using an electroactive catalyst oxidized through electroactive catalytic oxidation, and continuously recycles an electroactive catalyst reduced by reaction with malodorous gas in an electrolytic cell so that treatment of malodorous gas is sustainable. In addition, by using an electroactive catalyst (solution containing cobalt) that is not electrodeposited at the cathode of the electrolytic cell, it is possible to solve the problem of lowering current efficiency and process efficiency of the electrolytic cell due to electrical electrodeposition, electrolytic catalyst Since it is possible to reduce and remove equipment or processes additionally required for recovery and replenishment, it is possible to miniaturize and simplify the entire process.

또, 전기활성 촉매의 산화온도 및 기-액접촉산화반응기로 주입되는 악취가스의 온도를 상온으로 일정하게 유지함으로써 고농도로 산화된 전기활성 촉매를 이용한 악취가스의 처리효율을 향상시키고, 처리 후 기-액접촉산화반응기로부터 배출되는 가스를 통하여 전기활성 촉매를 포함한 전해질의 손실이 발생되는 현상을 방지하여 전해질의 손실량을 줄임으로써 전체 공정을 안정적으로 장시간 운전 가능한 특징이 있다.
In addition, by maintaining the oxidation temperature of the electroactive catalyst and the temperature of the odor gas injected into the gas-liquid catalytic oxidation reactor at a constant temperature, the treatment efficiency of the odor gas using the highly oxidized electroactive catalyst is improved, -It prevents the loss of the electrolyte including the electroactive catalyst through the gas discharged from the liquid-contact oxidation reactor, and reduces the loss of the electrolyte so that the entire process can be operated stably for a long time.

도 1은 본 발명의 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치의 개략도
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 코발트 전기활성 촉매의 산화효율 결과를 나타낸 그래프
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 악취가스별 제거 결과를 나타낸 그래프
도 4는 본 발명의 실시예 3에 따른 아세트알데히드 농도에 따른 제거효율 결과를 나타낸 그래프
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 아세트알데히드 제거 결과와 양극액의 부피변화를 나타낸 그래프
도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 양극액에서 전기활성 촉매 Co(II)의 농도변화를 나타낸 그래프1 is a schematic diagram of a malodorous gas treating apparatus using the electroactive catalytic oxidation process of the present invention.
2 is a graph showing the oxidation efficiency of the cobalt electroactive catalyst according to Example 1 of the present invention
Figure 3 is a graph showing the removal results for each odor gas according to Example 2 of the present invention
Figure 4 is a graph showing the removal efficiency results according to acetaldehyde concentration according to Example 3 of the present invention
5 is a graph showing the acetaldehyde removal results and the volume change of the anolyte solution according to Example 4 of the present invention
6 is a graph showing the concentration change of the electroactive catalyst Co (II) in the anolyte solution according to Example 4 of the present invention

이하 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

설명에 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다 하겠다.(종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략한다.)Unless otherwise defined in the technical and scientific terms used in the description, it will have the meaning commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. The description will be omitted.)

본 발명의 악취가스 처리장치는, 전기활성 촉매를 함유한 양극액(anolyte)이 분사되고 전기활성 촉매와 악취가스의 기-액 접촉이 균일하게 진행될 수 있도록 충전제로 충전된 기-액접촉산화반응기를 갖는다.(충전제를 갖는 기-액접촉산화반응기의 구조는 이미 널리 공지되어 있음)In the malodor gas treating apparatus of the present invention, a gas-liquid catalytic oxidation reactor filled with a filler such that an anolyte containing an electroactive catalyst is injected and the gas-liquid contact between the electroactive catalyst and the malodor gas can proceed uniformly. (The structure of the gas-liquid catalytic oxidation reactor with filler is already well known.)

또, 전기활성 산화 과정에서 환원된 전기활성 촉매를 산화시키는 양극(anode)실과 상기 양극실로부터 전자를 받아 음극액을 환원시키는 음극(cathode)실 및 상기 양극실 및 음극실 사이에 구비되는 격막 그리고 격막과 양극 전극판 및 음극 전극판과 격막 사이에 공간을 형성하는 스페이서를 구비하고 있는 전해셀을 갖는다.In addition, an anode chamber for oxidizing the electroactive catalyst reduced in the electroactive oxidation process, a cathode chamber receiving electrons from the anode chamber to reduce the catholyte, and a diaphragm provided between the anode chamber and the cathode chamber; An electrolytic cell provided with a spacer which forms a space between a diaphragm, a positive electrode plate, and a negative electrode plate, and a diaphragm.

또, 환원된 양극액을 다시 산화시키기 위해 전해셀의 양극실로 유입되도록 하는 양극액(anolyte)저장조를 갖는다.;It also has an anolyte storage tank that allows the reduced anolyte to flow back into the anode chamber of the electrolysis cell;

또,음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액(catholyte)저장조를 갖는다.It also has a catholyte storage tank in which the catholyte is stored and the stored catholyte is circulated through the cathode chamber of the electrolytic cell.

또, 양극액(anolyte)저장조의 내부에서 양극액의 온도를 일정하게 유지하도록 하는 열교환기를 갖는다.Moreover, it has a heat exchanger which keeps the temperature of anolyte constant in the inside of an anolyte storage tank.

또, 기-액접촉산화반응기와 연결하여 도입되는 악취가스혼합물의 온도를 냉각시키는 냉풍기 등의 냉각수단을 갖는다.It also has cooling means such as a cold air blower for cooling the temperature of the malodorous gas mixture introduced in connection with the gas-liquid catalytic oxidation reactor.

또, 기-액접촉산화반응기의 상부에 구비된 분해가스배출관에 연결되어 기-액접촉산화반응기로부터 배출되는 전해질 및 전기활성 촉매를 포집하여 상기 양극액(anolyte)저장조로 회수하는 미스트회수장치를 갖는다.In addition, the mist recovery device is connected to the decomposition gas discharge pipe provided in the upper portion of the gas-liquid contact oxidation reactor to collect the electrolyte and electroactive catalyst discharged from the gas-liquid contact oxidation reactor to recover to the anode storage tank. Have

상기 양극액 및 음극액은 황산 수용액, 또는 메탄술폰산 수용액인 것을 특징으로 한다.
The anolyte and catholyte are characterized in that the aqueous sulfuric acid solution, or methanesulfonic acid aqueous solution.

본 발명의 악취가스 처리방법은, 전해셀에서 전기활성 촉매를 산화시키는 단계; 및Odor gas treatment method of the present invention, the step of oxidizing the electroactive catalyst in the electrolytic cell; And

상기 산화된 전기활성 촉매를 기-액접촉산화반응기에 분사하여 악취가스를 산화시키는 단계;를 포함하여 구성된다.
And oxidizing the odor gas by spraying the oxidized electroactive catalyst onto a gas-liquid catalytic oxidation reactor.

이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면과 실시 예를 통해 더욱 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the technical spirit of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings and embodiments.

그러나 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 일 예를 도시한 것에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다. However, the accompanying drawings are only examples to illustrate the technical idea of the present invention in more detail, and thus the technical idea of the present invention is not limited to the accompanying drawings.

본 발명의 악취가스 처리장치는 도 1과 같이, 정류기(70)로부터 공급되는 전류를 사용하는 기-액접촉산화반응기(40)를 갖는다.The malodorous gas treating apparatus of the present invention has a gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 using a current supplied from the rectifier 70 as shown in FIG.

또, 기-액접촉산화반응기(40)로부터 유입되는 환원된 전기활성 촉매가 산화되는 양극 전극판(11), 양극액으로부터 전자를 받아 음극액을 환원시키는 음극 전극판(12) 및 상기 양극 전극판(11)과 음극 전극판(12)의 사이에 구비되는 전해격막(13), 상기 양극 전극판(11)과 전해격막(13) 사이 및 음극 전극판(12)과 전해격막(13) 사이에 공간을 형성하는 스페이서(도시하지 않음)가 구비된 전해셀(10)을 갖는다.Further, the positive electrode plate 11 in which the reduced electroactive catalyst flowing from the gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 is oxidized, the negative electrode plate 12 which receives electrons from the anolyte solution and reduces the catholyte solution, and the positive electrode An electrolytic separator 13 provided between the plate 11 and the negative electrode plate 12, between the positive electrode plate 11 and the electrolytic separator 13, and between the negative electrode plate 12 and the electrolytic separator 13. It has an electrolytic cell 10 provided with a spacer (not shown) which forms a space in it.

또, 양극 전극판(11)에서 산화된 전기활성 촉매가 도입되는 기-액접촉산화반응기(40)의 상부에 연결된 전기활성촉매도입관(21)과 기-액접촉산화반응기(40)의 하부에 연결된 악취가스가 도입되는 악취가스도입관(82) 및 양극액과 악취가스의 기-액 접촉반응이 진행되는 기-액접촉산화반응기(40)의 내부에 충전되어 있는 충전제를 갖는다.In addition, the lower portion of the electroactive catalyst introduction pipe 21 and the gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 connected to the upper portion of the gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 into which the electroactive catalyst oxidized in the anode electrode plate 11 is introduced. The odor gas introduction pipe 82 into which the odor gas connected thereto is introduced, and a filler filled in the gas-liquid contact oxidation reactor 40 in which the gas-liquid contact reaction between the anolyte and the odor gas proceeds.

상기 분해가스배출관(41)과 연결되어 기-액접촉산화반응기(40)로부터 배출되는 가스 중 전기활성 촉매를 포함한 전해질 미스트를 포집하여 양극액저장조(20)로 이송하는 미스트회수장치(50)를 갖는다.The mist recovery device 50 is connected to the decomposition gas discharge pipe 41 and collects the electrolyte mist including the electroactive catalyst in the gas discharged from the gas-liquid contact oxidation reactor 40 and transfers it to the anolyte storage tank 20. Have

상기 양극액의 저장조(20)의 내부에서 양극액의 온도를 일정하게 유지하도록 하는 열교환기(60)를 갖는다.It has a heat exchanger 60 to maintain a constant temperature of the anolyte in the reservoir 20 of the anolyte.

상기 기-액접촉산화반응기(40)에 악취가스가 주입되는 악취가스도입관(82)과 연결되어 악취가스 유량을 조절하는 유량조절장치(80)를 갖는다.The gas-liquid contact oxidation reactor 40 has a flow rate control device 80 is connected to the odor gas introduction pipe 82 is injected malodorous gas to adjust the odor gas flow rate.

또, 상기 구조에서 악취가스의 온도를 설정된 온도범위(상온)으로 유지하기 위한 냉풍기(83)를 더 구비할 수 있다.In addition, the structure may further include a cold air blower 83 for maintaining the temperature of the malodorous gas in a set temperature range (room temperature).

본 발명의 실시 예에서는 황산코발트(CoSO4)와 황산(H2SO4)을 증류수에 용해시켜 황산코발트(CoSO4) 농도 0.1 M, 황산(H2SO4) 농도 4 M의 양극액 2 L를 제조하여 사용하였고, 음극액는 4.5M의 H2SO4 수용액 1 L를 사용하였다.In an exemplary embodiment of the present invention, cobalt sulfate (CoSO 4 ) and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) are dissolved in distilled water to prepare an anolyte solution of cobalt sulfate (CoSO 4 ) concentration of 0.1 M and sulfuric acid (H 2 SO 4 ) concentration of 4 M to 2 L. As the catholyte, 1 L of 4.5 M H2SO4 aqueous solution was used.

기-액접촉산화반응기(40)는 각각의 시험구에서 열교환기(60)를 이용하여 양극액(anolyte)과 음극액(Catholyte)의 온도가 각각 25°C, 35°C, 50°C, 80°C가 되도록 유지하여 전기활성 촉매 Co(II)의 산화를 수행하였다. Gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 is the temperature of the anolyte (catholyte) and catholyte (25 ° C, 35 ° C, 50 ° C, respectively) using the heat exchanger 60 in each test port, Oxidation of the electroactive catalyst Co (II) was carried out at 80 ° C.

전해셀(10)에서 양극 전극판(11)과 음극 전극판(12)은 각각 Ti에 Pt가 2㎛ 두께로 코팅된 전극과 Ti에 IrO2가 2㎛ 코팅된 전극을 이용하였으며, 각 전극의 면적은 140㎠이었다.In the electrolytic cell 10, the anode electrode plate 11 and the cathode electrode plate 12 each used an electrode coated with Pt having a thickness of 2 μm on Ti and an electrode having an IrO 2 coated on Ti of 2 μm, respectively. Was 140 cm 2.

전해셀에 전류를 공급하여 Co(II)이 Co(III)로 산화되는 동안 전해셀의 전압 변화와 양극 전해질에서 전기활성 촉매 Co(III)의 농도 변화를 측정하였다. 이 때 공급된 전류밀도는 7.1 A/d㎡로 일정하게 유지하였다.The voltage change of the electrolytic cell and the concentration change of the electroactive catalyst Co (III) in the positive electrode were measured while Co (II) was oxidized to Co (III) by supplying a current to the electrolytic cell. The current density supplied at this time was kept constant at 7.1 A / dm 2.

이 결과 도 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 양극액의 온도가 25°C, 35°C, 50°C, 80°C와 같이 온도가 높을수록, Co(II)의 산화효율은 각각 45%, 25%, 10%, 2%이었고, 전해셀의 양극 표면에서 Co(II) 전기활성 촉매의 전기화학적 산화반응보다 산화된 Co(III)에 의한 전해질 내 물분자의 분해반응이 온도가 높을수록 더 빠르게 진행되어 높은 온도에서 전기활성 촉매 Co(II)의 산화효율이 낮게 유지됨을 알 수 있었다.As a result, as can be seen in Figure 2, the higher the temperature of the anolyte solution, such as 25 ° C, 35 ° C, 50 ° C, 80 ° C, the oxidation efficiency of Co (II) is 45%, respectively 25%, 10%, and 2%, and the decomposition of water molecules in the electrolyte by oxidized Co (III) was higher at the anode surface of the electrolytic cell than by the electrochemical oxidation of the Co (II) electroactive catalyst. It was found that the oxidation efficiency of the electroactive catalyst Co (II) was kept low at high temperature.

또, 본 발명에서는 모사 악취가스를 사용하여 메틸멜캅탄(CH3SH), 아세트 알데히드(CH3CHO), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 트리메틸아민((CH3)3N), n-부틸 알데히드(C4H8CHO)의 제거효율을 평가하였는데, 모사 악취가스의 주성분은 대기 공기였고, 대기 공기에 메틸멜캅탄(CH3SH), 아세트 알데히드(CH3CHO), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 트리메틸아민((CH3)3N), n-부틸 알데히드(C4H8CHO)를 희석하여 메틸멜캅탄(CH3SH), 아세트 알데히드(CH3CHO), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 트리메틸아민((CH3)3N), n-부틸 알데히드(C4H8CHO)의 농도를 각각 50ppm으로 조절하였으며, 아세트 알데히드(CH3CHO)의 경우 농도를 25ppm, 50ppm, 100 ppm으로 달리하여 처리효율을 평가하였다.In addition, in the present invention, using a simulated odor gas, methyl mercaptan (CH 3 SH), acetaldehyde (CH 3 CHO), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), trimethylamine ((CH 3 ) 3 N ), the removal efficiency of n-butyl aldehyde (C 4 H 8 CHO) was evaluated. The main component of the simulated odor gas was atmospheric air, and methylmelcaptan (CH 3 SH), acetaldehyde (CH 3 CHO), Ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), trimethylamine ((CH 3 ) 3 N), n-butyl aldehyde (C 4 H 8 CHO) was diluted to methylmelcaptan (CH 3 SH), acetaldehyde ( CH 3 CHO), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), trimethylamine ((CH 3 ) 3 N), n-butyl aldehyde (C 4 H 8 CHO) was adjusted to 50 ppm, respectively, acet In the case of aldehyde (CH 3 CHO) the treatment efficiency was evaluated by varying the concentration to 25ppm, 50ppm, 100ppm.

이와 같은 방법으로 제조된 모사 악취가스의 유량은 3N㎥/hr이었다.The flow rate of the simulated malodorous gas prepared in this manner was 3Nm 3 / hr.

모사 악취가스는 전해셀의 양극 전극판(11)에서 산화된 Co(III)를 포함한 양극액이 4L/min으로 분사되는 기-액접촉산화반응기(40)에 주입되어 처리되었다.The simulated malodorous gas was injected into and treated with a gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 in which an anolyte including Co (III) oxidized in the anode electrode plate 11 of the electrolytic cell was injected at 4 L / min.

도 3은 반응 시간에 따라 Co(III)에 의한 50ppm의 메틸멜캅탄(CH3SH), 아세트 알데히드(CH3CHO), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 트리메틸아민((CH3)3N), n-부틸 알데히드(C4H8CHO) 처리효율을 나타낸 것으로, 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 트리메틸아민((CH3)3N), n-부틸 알데히드(C4H8CHO)는 고체 충전물이 충전된 기-액접촉산화반응기에서 Co(III)를 포함한 양극액에 의해 완전히 100% 처리되고, 메틸멜캅탄(CH3SH)와 아세트 알데히드(CH3CHO)는 95% 이상 처리되는 것을 보여준다.FIG. 3 shows 50 ppm of methyl melcaptan (CH 3 SH), acetaldehyde (CH 3 CHO), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), trimethylamine ((CH) with Co (III) depending on the reaction time. 3 ) 3 N), n-butyl aldehyde (C 4 H 8 CHO) treatment efficiency, ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), trimethylamine ((CH 3 ) 3 N), n-butyl Aldehyde (C 4 H 8 CHO) is completely 100% treated with an anolyte containing Co (III) in a gas-liquid catalytic oxidation reactor filled with a solid charge, methylmercaptan (CH 3 SH) and acetaldehyde (CH). 3 CHO) shows greater than 95% treatment.

도 4는 모사 악취가스 중 아세트 알데히드(CH3CHO)의 농도를 25ppm, 50ppm, 100ppm으로 하면서 Co(III)에 의한 아세트 알데히드(CH3CHO) 처리효율을 나타낸 것으로 아세트 알데히드(CH3CHO)의 농도가 증가할수록 처리효율은 약간 감소하였으나, 100ppm의 아세트 알데히드(CH3CHO)를 95%이상 처리할 수 있음을 보여주고 있다.Figure 4 shows the treatment efficiency of acetaldehyde (CH 3 CHO) by Co (III) while the concentration of acetaldehyde (CH 3 CHO) in simulated malodorous gas (25 ppm, 50 ppm, 100 ppm) of acetaldehyde (CH 3 CHO) As the concentration increased, the treatment efficiency decreased slightly, but it showed that 100 ppm acetaldehyde (CH 3 CHO) could be processed more than 95%.

도 5는 50ppm의 아세트 알데히드(CH3CHO)를 장시간 처리하면서 아세트 알데히드(CH3CHO)의 처리효율과 전기활성 촉매 Co(II)/Co(III)를 포함한 양극액의 부피 변화를 나타낸 것이다.5 shows the treatment efficiency of acetaldehyde (CH 3 CHO) and the volume change of the anolyte including the electroactive catalyst Co (II) / Co (III) while treating 50 ppm of acetaldehyde (CH 3 CHO) for a long time.

도 5의 결과를 통해 고체 충전물이 충전된 기-액접촉산화반응기에서 Co(III)를 포함한 양극액에 의해 94%이상 처리되었으며, 기-액접촉산화반응기(40)에서 배출되는 가스 중 전기활성 촉매 Co(II)/Co(III) 및 황산 전해질은 미스트회수장치(50)를 통해 회수되었으며 양극액의 손실은 극히 미미함을 알 수 있다.In the gas-liquid catalytic oxidation reactor filled with a solid filler, the result of FIG. 5 was more than 94% treated with an anolyte including Co (III), and the electrical activity of the gas discharged from the gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 was observed. The catalyst Co (II) / Co (III) and sulfuric acid electrolyte were recovered through the mist recovery device 50, and it can be seen that the loss of the anolyte solution is extremely small.

도 6은 50ppm의 아세트 알데히드(CH3CHO)를 장시간 처리하면서 양극액 내 전기활성 촉매 Co(II)의 농도를 나타낸 것으로, 시간에 따라 양극액 내 Co(II)의 농도가 약간 증가함을 알 수 있으나, 이것은 미스트회수장치(50)를 통해 기-액접촉산화반응기(40)에서 배출되는 가스 중 전기활성 촉매인 Co(II)/Co(III)를 100% 포집하여 회수하였으나 황산 전해질에 대한 약간의 손실에 기인한 것으로 본 발명의 악취가스 처리장치 운전에 영향을 미치는 수준은 아니며, 황산 전해질의 손실만큼 보충을 통해 악취가스 처리용 전기활성 촉매 산화시스템은 안정적으로 운전되어 악취가스를 지속적으로 처리할 수 있음을 알 수 있다.
FIG. 6 shows the concentration of the electroactive catalyst Co (II) in the anolyte solution for a long time with 50 ppm of acetaldehyde (CH 3 CHO). The concentration of Co (II) in the anolyte solution slightly increases with time. However, this was recovered by collecting 100% of the electroactive catalyst Co (II) / Co (III) from the gas discharged from the gas-liquid catalytic oxidation reactor 40 through the mist recovery device 50, but It is due to a slight loss and does not affect the operation of the odor gas treatment device of the present invention. By replenishing as much as the loss of sulfuric acid electrolyte, the electroactive catalytic oxidation system for odor gas treatment is operated stably to continuously generate odor gas. It can be seen that it can be processed.

본 발명의 구성요소인 열교환기(60)는 다양한 산업분야에 적용되고 있는 방식으로 구현가능하다.
Heat exchanger 60, which is a component of the present invention, can be implemented in a manner that is being applied to various industries.

본 발명에 있어서, 양극액과 음극액은 황산 수용액이거나 메탄술폰산 수용액일 수 있는데 이러한 경우 양극액과 음극액 내 황산 또는 메탄술폰산 농도는 32M 내지 78M인 것이 바람직한 것으로 확인되었다.In the present invention, the anolyte and the catholyte may be an aqueous solution of sulfuric acid or an aqueous methanesulfonic acid solution. In this case, it is confirmed that the concentration of sulfuric acid or methanesulfonic acid in the anolyte and the catholyte is 32M to 78M.

또, 양극액 내 전기활성 촉매로서 Co를 이용하고 Co 농도는 0.01M 내지 1.5M인 것이 바람직하다는 결과를 얻었다. In addition, Co was used as the electroactive catalyst in the anolyte solution, and the result was that the Co concentration is preferably 0.01M to 1.5M.

또, 전해셀의 양극 표면에서 전기활성 촉매를 산화시키고, 기-액접촉산화반응기에서 악취가스혼합물이 전기활성 촉매에 의하여 산화 처리되는 과정이 10℃ 내지 50℃ 범위 내에서 이루어지는 것이 바람직하다.
In addition, the process of oxidizing the electroactive catalyst on the anode surface of the electrolytic cell and oxidizing the malodorous gas mixture by the electroactive catalyst in the gas-liquid catalytic oxidation reactor is preferably performed within the range of 10 ° C to 50 ° C.

미설명 부호 30은 음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액(catholyte)저장조이고, 81은 악취가스와 공기를 혼합해주는 혼합기이다.
Reference numeral 30 denotes a catholyte storage tank in which the catholyte is stored and the stored catholyte is circulated through the cathode chamber of the electrolytic cell, and 81 is a mixer for mixing odor gas and air.

10 : 전해셀 11 : 양극 전극판
12 : 음극 전극판 13 : 격막
20 : 양극액저장조 21 : 전기활성촉매도입관
30 : 음극액저장조 40 : 기-액접촉산화반응기
41 : 분해가스배출관 50 : 미스트회수장치
51 : 회수관 60 : 열교환기
70 : 정류기 80 : 유량조절장치
81 : 혼합기 82 : 악취가스도입관
83 : 냉풍기10 electrolytic cell 11: anode electrode plate
12 cathode electrode plate 13 diaphragm
20: anolyte storage tank 21: electroactive catalyst introduction pipe
30: catholyte storage tank 40: gas-liquid contact oxidation reactor
41: decomposition gas discharge pipe 50: mist recovery device
51: recovery tube 60: heat exchanger
70: rectifier 80: flow regulator
81: mixer 82: odor gas introduction pipe
83: cold air fan

Claims (8)

전기활성 촉매를 산화시키는 양극(anode)실과 상기 양극실로부터 전자를 받아 음극액을 환원시키는 음극(cathode)실을 갖고, 상기 양극실 및 음극실 사이에 구비되는 격막을 가지며, 격막과 양극 전극판의 사이 및 격막과 음극 전극판 사이에 공간을 형성하는 스페이서를 갖는 전해셀;
상기 전해셀을 통해 만들어진 전기활성 촉매 함유 양극액(anolyte)이 분사되고 분사된 전기활성 촉매와 악취가스의 기-액 접촉이 이루어져 악취가스 분해가 이루어지도록 하는 기-액접촉산화반응기;
상기 기-액접촉산화반응기를 경유하면서 환원된 양극액을 다시 산화시키기 위해 전해셀의 양극실로 유입되도록 하는 양극액저장조;
상기 음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액저장조;
상기 양극액(anolyte)저장조 내의 양극액 온도를 설정된 온도 범위로 일정하게 유지시키는 열교환기; 및
상기 기-액접촉산화반응기의 상부에 구비된 분해가스배출관에 연결되어 기-액접촉산화반응기로부터 배출되는 수분 및 전기활성 촉매를 포집하여 상기 양극액저장조로 회수하는 미스트회수장치;를 포함하여 구성되고,
상기 양극액 내 전기활성 촉매로서 Co를 사용하고 Co 농도는 0.01M 내지 1.5M인, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치.
It has an anode chamber for oxidizing an electroactive catalyst and a cathode chamber which receives electrons from the anode chamber and reduces cathode liquid, and has a diaphragm provided between the anode chamber and the cathode chamber, the diaphragm and the anode electrode plate. An electrolysis cell having a spacer to form a space between and between the diaphragm and the cathode electrode plate;
A gas-liquid catalytic oxidation reactor in which an electrolytic catalyst-containing anolyte made through the electrolytic cell is injected and gas-liquid contact between the injected electroactive catalyst and malodorous gas is performed to cause malodorous gas decomposition;
An anolyte storage tank configured to be introduced into the anode chamber of the electrolytic cell to oxidize the reduced anolyte again while passing through the gas-liquid contact oxidation reactor;
A catholyte storage tank in which the catholyte is stored and the stored catholyte is circulated through the cathode chamber of the electrolytic cell;
A heat exchanger which maintains the anolyte temperature in the anolyte storage tank at a predetermined temperature range; And
And a mist recovery device connected to the decomposition gas discharge pipe provided at the upper portion of the gas-liquid contact oxidation reactor to collect the water and the electroactive catalyst discharged from the gas-liquid contact oxidation reactor and recover them to the anolyte storage tank. Become,
Odor gas treatment apparatus using an electroactive catalytic oxidation process using Co as the electroactive catalyst in the anolyte solution and the Co concentration is 0.01M to 1.5M.
제 1항에 있어서,
상기 악취가스는 메틸멜캅탄(CH3SH), 아세트 알데히드(CH3CHO), 암모니아(NH3), 황화수소(H2S), 트리메틸아민((CH3)3N), n-부틸 알데히드(C4H8CHO) 중 어느 하나이거나 어느 하나 이상을 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 하는, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치.
The method of claim 1,
The malodor gas is methyl mercaptan (CH 3 SH), acetaldehyde (CH 3 CHO), ammonia (NH 3 ), hydrogen sulfide (H 2 S), trimethylamine ((CH 3 ) 3 N), n-butyl aldehyde ( C 4 H 8 CHO) odor gas treatment apparatus using an electroactive catalytic oxidation process, characterized in that any one or a mixture containing any one or more.
제 1항에 있어서,
상기 기-액접촉산화반응기는 하부에 악취가스를 도입하는 악취가스도입관을 갖고, 유입된 악취가스가 상부로 배출되도록 상부에 분해가스배출관을 가지며, 상기 분해가스배출관으로 향하는 가스를 향해 양극액을 분사하기 위한 전기활성촉매도입관을 갖고, 미스트회수장치에서 회수되는 전기활성 촉매 포함 양극액이 양극액저장조로 유입하도록 하는 회수관을 가지며, 전기활성 촉매도입관으로 공급될 양극액의 온도를 일정하게 유지하여 전기활성 촉매의 전기화학적 산화효율을 높일 수 있도록 열교환기가 구비된 양극액저장조를 가지고 있는 것을 특징으로 하는, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치.
The method of claim 1,
The gas-liquid catalytic oxidation reactor has a malodorous gas introduction tube for introducing malodorous gas at the lower portion, a decomposition gas discharge tube at the upper portion so that the introduced malodorous gas is discharged to the upper portion, and an anolyte solution toward the gas heading toward the decomposition gas discharge tube. It has an electroactive catalyst introduction pipe for injecting a, and has a recovery pipe for allowing the anolyte containing the electroactive catalyst recovered from the mist recovery device to flow into the anolyte storage tank, the temperature of the anolyte to be supplied to the electroactive catalyst introduction pipe An odor gas treatment apparatus using an electroactive catalyst oxidation process, characterized in that it has an anolyte storage tank equipped with a heat exchanger to maintain a constant to increase the electrochemical oxidation efficiency of the electroactive catalyst.
전기활성 촉매를 산화시키는 양극(anode)실과 상기 양극실로부터 전자를 받아 음극액을 환원시키는 음극(cathode)실을 갖고, 상기 양극실 및 음극실 사이에 구비되는 격막을 가지며, 격막과 양극 전극판의 사이 및 격막과 음극 전극판 사이에 공간을 형성하는 스페이서를 갖는 전해셀;
상기 전해셀을 통해 만들어진 전기활성 촉매 함유 양극액(anolyte)이 분사되고 분사된 전기활성 촉매와 악취가스의 기-액 접촉이 이루어져 악취가스 분해가 이루어지도록 하는 기-액접촉산화반응기;
상기 기-액접촉산화반응기를 경유하면서 환원된 양극액을 다시 산화시키기 위해 전해셀의 양극실로 유입되도록 하는 양극액저장조;
상기 음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액저장조;
상기 양극액(anolyte)저장조 내의 양극액 온도를 설정된 온도 범위로 일정하게 유지시키는 열교환기; 및
상기 기-액접촉산화반응기의 상부에 구비된 분해가스배출관에 연결되어 기-액접촉산화반응기로부터 배출되는 수분 및 전기활성 촉매를 포집하여 상기 양극액저장조로 회수하는 미스트회수장치;를 포함하여 구성되며,
상기 미스트회수장치를 경유한 가스는 전해셀의 음극실과 연결되어 음극액이 저장되고 저장된 음극액이 전해셀의 음극실을 거쳐 순환되도록 하는 음극액(catholyte)저장조의 음극액을 경유하여 배출되도록 되어 있으며,
상기 양극액 내 전기활성 촉매로서 Co를 사용하는, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리장치.
It has an anode chamber for oxidizing an electroactive catalyst and a cathode chamber which receives electrons from the anode chamber and reduces cathode liquid, and has a diaphragm provided between the anode chamber and the cathode chamber, the diaphragm and the anode electrode plate. An electrolysis cell having a spacer to form a space between and between the diaphragm and the cathode electrode plate;
A gas-liquid catalytic oxidation reactor in which an electrolytic catalyst-containing anolyte made through the electrolytic cell is injected and gas-liquid contact between the injected electroactive catalyst and malodorous gas is performed to cause malodorous gas decomposition;
An anolyte storage tank configured to be introduced into the anode chamber of the electrolytic cell to oxidize the reduced anolyte again while passing through the gas-liquid contact oxidation reactor;
A catholyte storage tank in which the catholyte is stored and the stored catholyte is circulated through the cathode chamber of the electrolytic cell;
A heat exchanger which maintains the anolyte temperature in the anolyte storage tank at a predetermined temperature range; And
And a mist recovery device connected to the decomposition gas discharge pipe provided at the upper portion of the gas-liquid contact oxidation reactor to collect the water and the electroactive catalyst discharged from the gas-liquid contact oxidation reactor and recover them to the anolyte storage tank. ,
The gas passing through the mist recovery device is connected to the cathode chamber of the electrolytic cell so that the catholyte is stored and discharged via the catholyte of the catholyte reservoir in which the stored catholyte is circulated through the cathode chamber of the electrolysis cell. And
An odor gas treatment apparatus using an electroactive catalytic oxidation process using Co as the electroactive catalyst in the anolyte solution.
다양한 성분의 악취가스를 동시에 제거하기 위한 악취물질 처리방법으로서,
전해셀의 양극 표면에서 전기활성 촉매를 전기화학적으로 산화시키는 단계;
상기 산화된 전기활성 촉매를 기-액 접촉산화반응기에 주입하여 악취물질을 산화 처리시키는 단계;
상기 산화된 전기활성 촉매에 의해 산화된 악취물질을 음극액에 통과시켜 악취물질 산화로 발생되는 이산화탄소를 음극액으로 포집 처리하는 단계;를 포함하여 이루어지되
상기 전기활성 촉매로서 Co를 사용하는, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리방법.
As a method of treating odorous substances to remove odorous gases of various components at the same time,
Electrochemically oxidizing the electroactive catalyst at the anode surface of the electrolysis cell;
Injecting the oxidized electroactive catalyst into a gas-liquid catalytic oxidation reactor to oxidize malodorous substances;
Passing the malodorous material oxidized by the oxidized electroactive catalyst through the catholyte to collect carbon dioxide generated by the oxidation of the malodorous material into the catholyte;
The malodor gas treatment method using an electroactive catalyst oxidation process using Co as said electroactive catalyst.
제 5항에 있어서,
상기 양극액과 음극액은 황산 수용액이거나 메탄술폰산 수용액이며, 양극액과 음극액 내 황산 또는 메탄술폰산 농도는 32M 내지 78M인, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리방법.
6. The method of claim 5,
The anolyte and catholyte are sulfuric acid solution or methanesulfonic acid solution, sulfuric acid or methanesulfonic acid concentration in the anolyte and catholyte is 32M to 78M, odor gas treatment method using an electroactive catalytic oxidation process.
제 5항에 있어서,
상기 전기활성 촉매인 Co의 농도는 0.01M 내지 1.5M인, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리방법.
6. The method of claim 5,
The concentration of Co, the electroactive catalyst, is 0.01M to 1.5M, odor gas treatment method using an electroactive catalyst oxidation process.
제 5항에 있어서,
상기 전해셀의 양극 표면에서 전기활성 촉매를 산화시키고, 기-액접촉산화반응기에서 악취가스혼합물이 전기활성 촉매에 의하여 산화 처리되는 과정이 10℃ 내지 50℃ 범위 내에서 이루어지는, 전기활성 촉매 산화 공정을 이용하는 악취가스 처리방법.
6. The method of claim 5,
The process of oxidizing the electroactive catalyst on the anode surface of the electrolytic cell, the oxidation of the malodorous gas mixture by the electroactive catalyst in the gas-liquid catalytic oxidation reactor is in the range of 10 ℃ to 50 ℃, electroactive catalytic oxidation process Odor gas treatment method using.
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