KR102256836B1 - A system that simultaneously reduces ultrafine particles and odor in exhaust gases - Google Patents

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KR102256836B1
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Abstract

The present invention relates to a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in exhaust gas. According to the present invention, the system for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in exhaust gas comprises: an inlet unit including a gas inlet for introducing exhaust gas; a primary purification unit for primary purification of the introduced exhaust gas and ozone generation; a secondary purification unit in which the ozone and odors in the exhaust gas react; a tertiary purification unit which adsorbs the unreacted ozone, volatile organic compounds and odors; a discharge unit including a gas discharge unit for discharging the exhaust gas that has passed through the tertiary purification unit; and a discharge pipe for discharging the discharged exhaust gas to the atmosphere.

Description

배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템 {A system that simultaneously reduces ultrafine particles and odor in exhaust gases}A system that simultaneously reduces ultrafine particles and odor in exhaust gases}

본 발명은 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템에 관한 것으로 대규모로 배출되는 배가스 내 포함된 오염물질(분진, 미세먼지, 휘발성 유기화합물, 악취 등)을 처리하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 흡입팬을 통해 배가스를 흡입하고 코로나 방전을 통하여 초미세먼지를 제거하고 오존을 생성하여 휘발성유기화합물 및 악취를 산화시키고 후단에서 흡착탑에서 오염물질을 최종제거하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system that simultaneously reduces ultra-fine dust and odor in exhaust gas, and treats pollutants (dust, fine dust, volatile organic compounds, odor, etc.) contained in exhaust gas discharged on a large scale, and It relates to a system that simultaneously reduces odor. In more detail, the exhaust gas is sucked in through a suction fan, and ultra-fine dust is removed through corona discharge, and ozone is generated to oxidize volatile organic compounds and odors, and ultra-fine dust in the exhaust gas that finally removes pollutants from the adsorption tower at the rear end It relates to a system that simultaneously reduces odor.

미세먼지가 큰 환경문제로 대두되면서 국민들의 건강에 대한 우려와 관심이 급증되면서 주로 필터방식의 정화장치를 설치하는 등 미세먼지를 저감하는 데 노력을 기울이고 있다. 정화장치 기술을 살펴보면 대부분이 HEPA(High Efficiency Particulate Air) 필터를 사용하여 0.3㎛ 이상의 크기를 미세먼지를 높은 효율(99.97%) 제거하는 방식을 사용하고 있다. 하지만 장시간 사용 시 미세먼지와 같은 입자가 필터의 공극을 막게 되며 주기적으로 필터를 교체해 줘야 하는 단점이 있다. As fine dust emerges as a major environmental problem, concerns and interests on the health of the public have rapidly increased, and efforts are being made to reduce fine dust mainly by installing filter-type purification devices. Looking at the purification device technology, most of them use a method of removing fine dust with high efficiency (99.97%) in sizes of 0.3㎛ or more using a HEPA (High Efficiency Particulate Air) filter. However, when used for a long time, particles such as fine dust block the pores of the filter, and there is a disadvantage that the filter must be replaced periodically.

또한, 고온공정 중 발생되는 배가스 중의 연기와 악취문제는 민원의 요인이 되고 있다. 여기서 말하는 고온공정이란 고온을 이용하는 공정에 대한 통칭으로 불 또는 열 등을 이용하여 연소시키는 공정들을 말한다. 이러한 공정들은 실제에 있어서 산업계는 물론 일상생활 속에서도 빈번히 이루어지고 있다. 예를 들면 산업계에서는 건조, 소성, 가류 등이 대표적인 고온공정들이 있다.In addition, the problem of smoke and odor in the exhaust gas generated during the high-temperature process is a factor of civil complaints. The high-temperature process referred to herein is a generic term for a process that uses high temperature and refers to processes in which fire or heat is used to burn. In practice, these processes are frequently carried out not only in the industry but also in everyday life. For example, in the industrial world, there are typical high-temperature processes such as drying, firing, and vulcanization.

종래의 VOC에 의해 유발되는 악취에 대한 저감기술로는 활성탄 또는 제올라이트 등을 이용하는 흡착법이나 수세, 약액세정, 바이오 필터 등의 흡수법 그리고 열, 오존, 플라즈마 등을 이용하는 산화법 등이 있으며, 실제에 있어 이들 방법들은 단독 또는 복합적으로 이용되고 있다.Conventional technologies for reducing odors caused by VOC include adsorption method using activated carbon or zeolite, water washing, chemical liquid washing, absorption method such as biofilter, and oxidation method using heat, ozone, plasma, etc. These methods are used alone or in combination.

하지만 흡착법은 흡착층의 막힘문제와 교체라는 문제점이 있으며, 흡수법은 불수용성 물질에 대해서 많은 한계점을 가지고 있어 그 용도가 제한적이고 산화법은 높은 에너지 비용이 가장 큰 문제점이라고 할 수 있다.However, the adsorption method has a problem of clogging and replacement of the adsorption layer, and the absorption method has many limitations for water-insoluble substances, so its use is limited, and the oxidation method can be said to be the biggest problem with high energy cost.

본 발명의 주요대상 공정인 고온공정 배기의 일반적인 특징은 수 ppm의 낮은 VOCs 농도와 연기 즉, 타르(Tar)를 동반한다는 특징이 있다. 결국 낮은 VOCs 농도는 열산화 방법에 있어서 막대한 에너지 비용을 요구하는 측면과 대부분의 성분이 불수용성이라 흡수법의 역할은 미미하다는 측면 그리고 동반되는 타르성분은 심각하게 흡착층의 막힘을 유발한다는 측면은 흡착법의 적용을 어렵게 하고 결국, 종래 개발된 일반적인 방법으로 효율적인 처리가 어렵다는 것을 의미한다.The general characteristics of the high-temperature process exhaust, which is the main target process of the present invention, is characterized by a low concentration of VOCs of several ppm and accompanied by smoke, that is, tar. In the end, the low concentration of VOCs requires enormous energy costs in the thermal oxidation method, the role of the absorption method is insignificant because most of the components are insoluble, and the aspect that the accompanying tar component seriously causes clogging of the adsorption layer. It makes the application of the adsorption method difficult, and consequently, it means that efficient treatment is difficult with the conventional method developed in the past.

상기 선행기술문헌의 경우 다중이용시설에서 흡입된 공기에 물을 이용하여 오염물질을 흡착하여 제거하는 원리를 채택하고 있다. 선행기술문헌의 경우 공기에 지속적으로 흐르는 물을 접촉시켜 공기에 오염물질을 흡착하는 방식을 이용하고 있다. 흐르는 물 방식 또한 물 표면과 접촉하는 일부의 공기에서만 제거가 일어나게 된다.In the case of the prior art document, the principle of adsorbing and removing pollutants by using water in the air sucked in a multi-use facility is adopted. In the case of the prior art literature, a method of adsorbing pollutants into the air is used by contacting water that continuously flows into the air. The flowing water method also allows removal to occur only in some of the air in contact with the water surface.

또 다른 선행기술문헌의 경우 대전된 물을 이용하여 메쉬망에 수막필터를 형성하여 오염물질을 흡착시켜 제거하는 원리를 채택하였으나 본 발명인 다중이용시설용 공기정화장치로 사용하기에는 에너지소모가 크며 공기의 흐름과 수막필터가 직각방향이기 때문에 압력강하에 따라 대용량 공기를 처리하는데 한계점이 있다.Another prior art document adopts the principle of adsorbing and removing contaminants by forming a water film filter on the mesh network using charged water, but it consumes a lot of energy and uses it as an air purifier for multi-use facilities. Since the water film filter is in a right angle direction, there is a limitation in processing large-capacity air according to pressure drop.

따라서, 타르(Tar), 미스트(Mist), 더스트(Dust), 연기(Smoke) 및 휘발성 유기화합물(VOCs), 악취성분을 포함하는 배가스의 오염성분을 효과적으로 제거할 수 있는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 개발이 요구된다.Therefore, ultra-fine dust in the exhaust gas that can effectively remove pollutants of exhaust gas including tar, mist, dust, smoke and volatile organic compounds (VOCs), and odor components, and Development of a system that simultaneously reduces odor is required.

한국 공개특허 제10-2009-0124453호Korean Patent Application Publication No. 10-2009-0124453 한국 공개특허 제10-2014-0133060호Korean Patent Application Publication No. 10-2014-0133060 한국 등록특허 제10-0842355호Korean Patent Registration No. 10-0842355 한국 등록특허 제10-1468634호Korean Patent Registration No. 10-1468634

본 발명은 흡입팬을 통해 배가스를 흡입하고 코로나 방전을 통하여 초미세먼지를 제거하고 오존을 생성하여 휘발성유기화합물 및 악취를 산화시키고 후단에서 흡착탑에서 오염물질을 최종제거하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템에 관한 것이다. The present invention inhales exhaust gas through a suction fan, removes ultrafine dust through corona discharge, generates ozone to oxidize volatile organic compounds and odors, and finally removes pollutants from the adsorption tower at the rear end. It relates to a system that simultaneously reduces.

또한, 단시간에 많은 배가스를 처리할 수 있어야 하며 그러기 위해서는 압력강하가 적어야 하며 다양한 오염물질을 높은 효율로 제거할 뿐만 아니라 경제적이고 추후 유지관리 측면에서 용이해야 한다. 따라서 흡착제가 공기와 평행하게 배열되어 압력강하가 적고 접촉효율을 높이기 위한 충전물을 이용하고 일정 시간이 지난 후 흡착제는 쉽게 꺼내 재생할 수 있을 뿐만 아니라 흡착제는 지속해서 재순환하여 경제적이고 유지관리 측면이 용이한 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템에 관한 것이다.In addition, a large amount of exhaust gas must be processed in a short time, and in order to do so, the pressure drop must be small, and various pollutants must be removed with high efficiency, and it must be economical and easy to maintain in the future. Therefore, because the adsorbent is arranged in parallel with the air, the pressure drop is small, and the packing material is used to increase the contact efficiency. After a certain period of time, the adsorbent can be easily removed and regenerated. It relates to a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in exhaust gas.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 배가스를 유입하기 위한 기체유입구(110)를 포함하는 유입부(100); 상기 유입된 배가스를 1차 정화 및 오존을 발생하기 위한 1차정화부(200); 상기 오존과 상기 배가스내 악취가 반응하는 2차정화부(300); 상기 미반응 오존, 휘발성 유기화합물 및 악취를 흡착하는 3차정화부(400); 상기 3차정화부를 통과한 배가스를 배출하는 기체배출부(510)을 포함하는 배출부(500); 및 상기 배출된 배가스를 대기로 배출하는 배출관(600);을 포함하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템일 수 있다.In order to achieve the above object, in the present invention, the inlet portion 100 including a gas inlet 110 for introducing the exhaust gas; A primary purification unit 200 for primary purification and ozone generation of the introduced exhaust gas; A secondary purification unit 300 in which the ozone and the odor in the exhaust gas react; A tertiary purification unit 400 for adsorbing the unreacted ozone, volatile organic compounds, and odors; A discharge unit 500 including a gas discharge unit 510 for discharging the exhaust gas passing through the tertiary purification unit; And a discharge pipe 600 for discharging the exhausted exhaust gas to the atmosphere. It may be a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in the exhaust gas.

또한, 상기 1차정화부는 코로나 방전을 위한 전극봉(210); 상기 코로나 방전을 통해 상기 배가스 중의 초미세입자가 집진되는 방전관(220); 상기 전극봉에 형성되어 전기집진 및 오존발생을 유도하는 전극핀(230); 상기 전극봉과 상기 방전관의 쇼트를 방지하기 위한 절연애자(240); 및 상기 배가스에 존재하는 수분에 의한 쇼트를 방지하기 위한 가열박스(250); 을 포함하며, 상기 방전관내에서 오존 발생을 극대화 하기 위해서 상기 전극봉과 상기 방전관의 간격은 방전에 요구되는 전력 키로와트(Kw) 대 상기 전극봉과 상기 방전관의 간격(cm)로 정의되는 오존생성비율(Kw/cm)이 3/1 내지 5/1일 수 있다.In addition, the primary purifying unit may include an electrode 210 for corona discharge; A discharge tube 220 through which ultrafine particles in the exhaust gas are collected through the corona discharge; An electrode pin 230 formed on the electrode to induce electric dust collection and ozone generation; An insulating insulator 240 for preventing a short circuit between the electrode rod and the discharge tube; And a heating box 250 for preventing a short circuit due to moisture present in the exhaust gas. And, in order to maximize ozone generation in the discharge tube, the distance between the electrode and the discharge tube is an ozone generation ratio defined as a power kilowatt (Kw) required for discharge versus the distance (cm) between the electrode and the discharge tube ( Kw/cm) may be 3/1 to 5/1.

또한, 상기 2차정화부는 상기 방전관 내에서 발생한 오존이 상기 배가스낸 휘발성 유기화합물과 악취물질을 산화시킬 수 있다.In addition, the secondary purifying unit may oxidize volatile organic compounds and malodorous substances emitted by ozone generated in the discharge tube.

또한, 상기 3차정화부는 상기 2차정화부를 거친 배가스의 잔류 오존, 휘발성 유기화합물및 악취를 흡착하는 충전물을 충진된 복수개의 흡착탑;을 포함하며, 상기 흡착탑은 상기 흡착제를 투입하는 흡착제투입구(401); 및 상기 흡착제를 배출하는 흡착제배출구(402);를 포함하고, 상기 흡착탑은 활성탄흡착탑(410); 및 제올라이트흡착탑(420)을 포함할 수 있다.In addition, the third purification unit includes a plurality of adsorption towers filled with a packing material for adsorbing residual ozone, volatile organic compounds, and odors of the exhaust gas passing through the secondary purification unit, wherein the adsorption tower includes an adsorbent inlet 401 for introducing the adsorbent; And an adsorbent outlet 402 for discharging the adsorbent, wherein the adsorption tower includes an activated carbon adsorption tower 410; And a zeolite adsorption tower 420.

또한, 상기 배출부에는 배가스량을 조절하는 댐퍼(520); 상기 배가스의 시스템 내 유체 흐름을 유도하기 위한 흡입팬(530);을 포함할 수 있다.In addition, a damper 520 for adjusting the amount of exhaust gas at the discharge part; It may include; a suction fan 530 for inducing a fluid flow in the system of the exhaust gas.

본 발명에 따른 다량의 배가스 중 오염물질인 미세먼지, 폼알데히드, 휘발성유기화합물, 악취 등을 빠른시간 내에 효과적으로 제거하여 깨끗한 공기를 제공하여 건강을 증진할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, there is an effect of improving health by providing clean air by effectively removing pollutants such as fine dust, formaldehyde, volatile organic compounds, and odors from a large amount of exhaust gas in a short time.

또한, 구조나 구성이 간단하여 초기설치비가 저렴하고 흡착제는 지속적으로 순환하여 사용할 수 있으므로 별도의 많은 유지비용이 필요하지 않는다.In addition, since the structure or configuration is simple, the initial installation cost is low, and the adsorbent can be continuously circulated and used, so a separate large maintenance cost is not required.

또한, 오존발생기능이 강화된 전기집진기와 흡착제를 결합함으로써 고온공정 중에 배출될 수 있는 연기 및 악취를 동시에 효율적으로 제거할 수 있는 시스템을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect of providing a system capable of efficiently removing smoke and odors that may be discharged during a high-temperature process by combining an electric precipitator with enhanced ozone generating function and an adsorbent.

또한, 전기집진장치의 집진부는 촉매독 성분 중 하나인 타르, 미스트, 더스트 등의 입자상 물질들을 고도 전 처리함으로써 백연을 제거하고 흡착제의 수명을 늘려주어 안정적인 연속운전과 경제성을 확보해주며 오존발생을 통해 별도의 오존발생기의 도입 없이 VOCs 및 악취물질에 대해 산화기전(Oxidation Mechanism)을 통해 흡착 부하를 줄여주어 전체 시스템의 악취 처리 효율을 높여주는 효과가 있다.In addition, the dust collecting part of the electric dust collector removes white smoke and extends the life of the adsorbent by highly pre-treating particulate matters such as tar, mist, and dust, which are one of the catalyst poison components, ensuring stable continuous operation and economical efficiency, and preventing ozone generation. Through this, there is an effect of increasing the efficiency of odor treatment of the entire system by reducing the adsorption load for VOCs and odorous substances through an oxidation mechanism without introducing a separate ozone generator.

도 1은 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 정면 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 1차정화부의 단면도 및 평면도이다.1 is a cross-sectional view of a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in exhaust gas, which is an embodiment of the present invention.
2 is a plan view of a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in exhaust gas, which is an embodiment of the present invention.
3 is a front cross-sectional view of a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in exhaust gas, which is an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view and a plan view of a primary purification unit of a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in exhaust gas according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조해 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 단면도이다. 1 is a cross-sectional view of a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in exhaust gas, which is an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 평면도이다.2 is a plan view of a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in exhaust gas, which is an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 정면 단면도이다.3 is a front cross-sectional view of a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in exhaust gas, which is an embodiment of the present invention.

상기 배가스를 형성하는 연료는 연소반응을 발생시키는 연료면 제한되지 않는다. 상기 연료는 고체, 액체, 기체연료일 수 있으며, 가연성폐기물도 가능하다.The fuel forming the exhaust gas is not limited as long as it causes a combustion reaction. The fuel may be solid, liquid, or gaseous fuel, and combustible waste is also possible.

본 발명에서는 배가스를 유입하기 위한 기체유입구(110)를 포함하는 유입부(100); 상기 유입된 배가스를 1차 정화 및 오존을 발생하기 위한 1차정화부(200); 상기 오존과 상기 배가스내 악취가 반응하는 2차정화부(300); 상기 미반응 오존, 휘발성 유기화합물 및 악취를 흡착하는 3차정화부(400); 상기 3차정화부를 통과한 배가스를 배출하는 기체배출부(510)을 포함하는 배출부(500); 및 상기 배출된 배가스를 대기로 배출하는 배출관(600);을 포함하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템일 수 있다.In the present invention, the inlet portion 100 including a gas inlet 110 for introducing the exhaust gas; A primary purification unit 200 for primary purification and ozone generation of the introduced exhaust gas; A secondary purification unit 300 in which the ozone and the odor in the exhaust gas react; A tertiary purification unit 400 for adsorbing the unreacted ozone, volatile organic compounds, and odors; A discharge unit 500 including a gas discharge unit 510 for discharging the exhaust gas passing through the tertiary purification unit; And a discharge pipe 600 for discharging the exhausted exhaust gas to the atmosphere. It may be a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odor in the exhaust gas.

상기 배가스는 타르(Tar), 미스트(Mist), 더스트(Dust), 연기(Smoke) 및 휘발성 유기화합물(VOCs), 악취성분을 포함하는 배가스일 수 있다.The exhaust gas may be exhaust gas including tar, mist, dust, smoke, volatile organic compounds (VOCs), and odor components.

상기 1차 정화는 상기 배가스중의 타르(Tar), 미스트(Mist), 더스트(Dust)를 포함한는 초미세입자가 제거되는 것일 수 있다.The primary purification may be that ultrafine particles including tar, mist, and dust in the exhaust gas are removed.

상기 1차정화부는 복수개의 전기집진장치로 구성될 수 있다.The primary purification unit may be composed of a plurality of electric precipitators.

상기 전기집진장치는 원형 전기집진장치일 수 있다.The electric precipitator may be a circular electric precipitator.

상기 전기집진장치는 전기집진 전극봉과 방전관을 포함할 수 있다.The electrostatic precipitator may include an electrostatic precipitating electrode and a discharge tube.

상기 방전관의 형태는 원형, 다각형일 수 있으며, 바람직하게는 원형일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 육각형일 수 있다. 육각형 형상을 통하여 직사각형 또는 원형 1차정화부의 면적내에 데드스페이스(Dead space)없이 컴팩트하게 단위면적당 가장 많은 방전관을 형성할 수 있다.The shape of the discharge tube may be circular or polygonal, preferably circular, and more preferably hexagonal. Through the hexagonal shape, it is possible to form the largest number of discharge tubes per unit area compactly without dead space within the area of the rectangular or circular primary purification unit.

상기 전극봉이 중앙에 형성된 상기 방전관의 상부로 유입될 수 있다.The electrode rod may flow into the upper portion of the discharge tube formed in the center.

상기 배가스는 상기 전극봉이 형성된 상기 방전관에 환형 형태로 유입될 수 있다.The exhaust gas may be introduced into the discharge tube in which the electrode rod is formed in an annular shape.

상기 방전관을 통과한 오존과 휘발성 유기화합물 및 악취가 반응할 수 있는 반응시간을 확보하기위한 1차가이드(310)이 2차정화부에 복수 개 형성될 수 있다.A plurality of primary guides 310 for securing a reaction time during which ozone passing through the discharge tube, volatile organic compounds, and odors can react may be formed in the secondary purification unit.

상기 1차가이드가 없다면 충분한 반응시간을 확보할 수 없다.Without the first guide, a sufficient reaction time cannot be secured.

상기 3차정화부의 배가스유로를 형성하기 위하여 1단 활성탑흡착탑 전단 및/또는 최종단 제올라이트흡착탄 후단에 2차가이드(430);이 복수 개 형성될 수 있다.A plurality of secondary guides 430; may be formed at the front end of the first stage active tower adsorption tower and/or at the rear end of the final stage zeolite adsorption coal in order to form the exhaust gas flow path of the tertiary purification unit.

상기 2차가이드가 없다면 배가스유로가 형성되지 않아 충분한 흡착이 일어나지 않을 수 있다.Without the secondary guide, the exhaust gas flow path may not be formed, and thus sufficient adsorption may not occur.

도 4는 본 발명의 일실시예인 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템의 1차정화부의 단면도 및 평면도이다.4 is a cross-sectional view and a plan view of a primary purification unit of a system for simultaneously reducing ultra-fine dust and odor in exhaust gas, which is an embodiment of the present invention.

또한, 상기 1차정화부는 코로나 방전을 위한 전극봉(210); 상기 코로나 방전을 통해 상기 배가스 중의 초미세입자가 집진되는 방전관(220); 상기 전극봉에 형성되어 전기집진 및 오존발생을 유도하는 전극핀(230); 상기 전극봉과 상기 방전관의 쇼트를 방지하기 위한 절연애자(240); 및 상기 배가스에 존재하는 수분에 의한 쇼트를 방지하기 위한 가열박스(250); 을 포함하며, 상기 방전관내에서 오존 발생을 극대화 하기 위해서 상기 전극봉과 상기 방전관의 간격은 방전에 요구되는 전력 키로와트(Kw) 대 상기 전극봉과 상기 방전관의 간격(cm)로 정의되는 오존생성비율(Kw/cm)이 3/1 내지 5/1일 수 있다.In addition, the primary purifying unit may include an electrode 210 for corona discharge; A discharge tube 220 through which ultrafine particles in the exhaust gas are collected through the corona discharge; An electrode pin 230 formed on the electrode to induce electric dust collection and ozone generation; An insulating insulator 240 for preventing a short circuit between the electrode rod and the discharge tube; And a heating box 250 for preventing a short circuit due to moisture present in the exhaust gas. Including, In order to maximize ozone generation in the discharge tube, the distance between the electrode and the discharge tube is an ozone generation ratio defined as a power kilowatt (Kw) required for discharge versus the distance (cm) between the electrode and the discharge tube ( Kw/cm) may be 3/1 to 5/1.

상기 전극봉에는 상기 전극봉에서 초미세먼지를 집진하고 오존을 생성하기 위하여 전극핀이 복수개 형성될 수 있다.A plurality of electrode pins may be formed on the electrode to collect ultrafine dust from the electrode and generate ozone.

상기 전극핀은 다양한 형태를 가질 수 있음은 자명하다. 상기 전극핀은 니들, 판, 톱날 형태 등 그 형태에 제한되지 않으며, 코로나 방전을 용이하게 하기 위하여 1부분이상의 돌출된 부분이 형성될 수 있다.It is obvious that the electrode pin can have various shapes. The electrode pin is not limited to the shape of a needle, plate, saw blade, etc., and one or more protruding portions may be formed to facilitate corona discharge.

상기 가열박스는 고온의 공기를 공급하는 고온공기 유입구(251) 및 상기 가열박스의 습도를 낮춰주고 배출되는 저온공기 배출구(252)를 포함할 수 있다.The heating box may include a high-temperature air inlet 251 for supplying high-temperature air and a low-temperature air outlet 252 for lowering and discharging the humidity of the heating box.

상기 가열박스에는 내부 수분 상태를 센싱하기 위한 습도계가 형성될 수 있다.A hygrometer for sensing an internal moisture state may be formed in the heating box.

상기 전극봉과 상기 방전관은 상기 배가스의 유입량에 따라 복수개 형성되며, 상기 배가스의 유입량에 따라 상기 방전관의 상부를 개폐하는 개폐판(221);을 더 포함할 수 있다.The electrode rod and the discharge tube may be formed in plural according to an inflow amount of the exhaust gas, and an opening/closing plate 221 for opening and closing an upper portion of the discharge tube according to the inflow amount of the exhaust gas.

상기 오존생성비율은 (Kw/cm)이 3/1 내지 5/1일 수 있으며, 바람직하게는 3.5/1 내지 4.5/1일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 4/1일 수 있다. 상기 오존생성비율을 벗어나면 최적의 오존생성량을 얻을 수 없다.The ozone generation ratio (Kw/cm) may be 3/1 to 5/1, preferably 3.5/1 to 4.5/1, and more preferably 4/1. If the ozone generation ratio is out of the above, the optimum amount of ozone generation cannot be obtained.

1차정화부에서 배가스의 흐름은 전극봉 상부에서 하부로 이루어지며 흐름의 하류인 전극봉의 상부는 전기집진부로 흐름의 상류인 전극봉 하부로 배가스의 흐름이 진행하면서 방전관이 오존발생부로 사용된다. In the primary purification unit, the exhaust gas flows from the top of the electrode bar to the bottom, and the discharge tube is used as the ozone generator as the exhaust gas flows from the top of the electrode bar to the bottom of the electrode bar, which is the downstream of the flow, to the electric dust collecting unit.

일반적으로 방전관은 입자상 물질의 농도가 높은 환경에서 운전되는 관계로 스파크(Spark)나 아크(Arc)방전을 억제하기 위해 상대적으로 낮은 전계인 2~6kV/cm의 전계가 인가될 수 있도록 하여 안정된 방전을 유지하는 것이 바람직하나, 방전관이 오존발생부의 역할을 하기 위하여는 많은 양의 오존 발생을 위해 집진부에 비해 상대적으로 많은 수의 에지(Edge)가 구비된 방전극을 설치하며 마찬가지로 집진부에 비해 높은 전계인 6~12kV/cm의 전계가 인가되어 강력한 방전이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In general, the discharge tube is operated in an environment with a high concentration of particulate matter, so to suppress spark or arc discharge, a relatively low electric field of 2~6kV/cm can be applied to ensure stable discharge. However, in order for the discharge tube to serve as an ozone generator, a discharge electrode with a relatively large number of edges is installed compared to the dust collector to generate a large amount of ozone. It is desirable to apply an electric field of 6 to 12 kV/cm so that a strong discharge occurs.

상기 1차정호부는 상기와 같이 구비함으로써 배기 중 함께 유입되는 타르, 미스트, 더스트 등 입자상의 물질들을 고효율로 전처리하며 후단에 위치하는 2차정화부 및 3차정화부의 막힘으로부터 보호하고 다량의 오존을 생성시켜 VOCs 및 악취물질들을 산화시킴으로써 시스템의 탈취성능을 높이는데 일조하게 된다.The primary cleaning unit is provided as described above to pretreat particulate matter such as tar, mist, dust, etc., which are introduced together during exhaust, with high efficiency, and protects from clogging of the secondary and tertiary purification units located at the rear end, and generates a large amount of ozone to generate VOCs. And, by oxidizing the odor substances, it helps to increase the deodorization performance of the system.

HC(Hydro Carbon) + O3 → H2O + CO2 HC(Hydro Carbon) + O3 → H2O + CO2

또한, 상기 2차정화부는 상기 방전관 내에서 발생한 오존이 상기 배가스낸 휘발성 유기화합물과 악취물질을 산화시킬 수 있다.In addition, the secondary purifying unit may oxidize volatile organic compounds and malodorous substances emitted by ozone generated in the discharge tube.

또한, 상기 3차정화부는 상기 2차정화부를 거친 배가스의 잔류 오존, 휘발성 유기화합물및 악취를 흡착하는 충전물을 충진된 복수개의 흡착탑;을 포함하며, 상기 흡착탑은 상기 흡착제를 투입하는 흡착제투입구(401); 및 상기 흡착제를 배출하는 흡착제배출구(402);를 포함하고, 상기 흡착탑은 활성탄흡착탑(410); 및 제올라이트흡착탑(420)을 포함할 수 있다.In addition, the third purification unit includes a plurality of adsorption towers filled with a packing material for adsorbing residual ozone, volatile organic compounds, and odors of the exhaust gas passing through the secondary purification unit, wherein the adsorption tower includes an adsorbent inlet 401 for introducing the adsorbent; And an adsorbent outlet 402 for discharging the adsorbent, wherein the adsorption tower includes an activated carbon adsorption tower 410; And a zeolite adsorption tower 420.

또한, 상기 배출부에는 배가스량을 조절하는 댐퍼(520); 상기 배가스의 시스템 내 유체 흐름을 유도하기 위한 흡입팬(530);을 포함할 수 있다.In addition, a damper 520 for adjusting the amount of exhaust gas at the discharge part; It may include; a suction fan 530 for inducing a fluid flow in the system of the exhaust gas.

앞서 설명한 본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Specific details for carrying out the present invention described above have been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but those skilled in the art or those of ordinary skill in the relevant technical field, the present invention described in the claims to be described later. It will be appreciated that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the invention.

100: 유입부
110: 기체유입구
200: 1차정화부
210: 전극봉
220: 방전관
221: 개폐판
230: 전극핀
240: 절연애자
250: 가열박스
251: 고온공기유입구
252: 저온공기 배출구
300: 2차정화부
310: 1차가이드
400: 3차정화부
401: 흡착제투입구
402: 흡착제배출구
410: 활성탄흡착탑
420: 제올라이트흡착탑
430: 2차가이드
500: 배출부
510: 기체배출부
520: 댐퍼
530: 흡입팬
600: 배출관100: inlet
110: gas inlet
200: primary purification unit
210: electrode
220: discharge tube
221: opening and closing plate
230: electrode pin
240: insulator
250: heating box
251: high temperature air inlet
252: low temperature air outlet
300: secondary purification unit
310: Primary guide
400: tertiary purification unit
401: adsorbent inlet
402: adsorbent outlet
410: activated carbon adsorption tower
420: zeolite adsorption tower
430: secondary guide
500: discharge part
510: gas outlet
520: damper
530: suction fan
600: discharge pipe

Claims (5)

배가스를 유입하기 위한 기체유입구(110)를 포함하는 유입부(100);
상기 유입된 배가스를 1차 정화 및 오존을 발생하기 위한 1차정화부(200);
상기 오존과 상기 배가스내 악취가 반응하는 2차정화부(300);
상기 오존, 휘발성 유기화합물 및 악취를 흡착하는 3차정화부(400);
상기 3차정화부를 통과한 배가스를 배출하는 기체배출부(510)을 포함하는 배출부(500); 및
상기 배출된 배가스를 대기로 배출하는 배출관(600);을 포함하며,
상기 1차정화부는 코로나 방전을 위한 전극봉(210);
상기 코로나 방전을 통해 상기 배가스 중의 초미세입자가 집진되는 방전관(220);
상기 전극봉과 상기 방전관은 상기 배가스의 유입량에 따라 복수개 형성되며, 상기 배가스의 유입량에 따라 상기 방전관의 상부를 개폐하는 개폐판(221);을 포함하고,
상기 배가스에 존재하는 수분에 의한 쇼트를 방지하기 위한 가열박스(250);를 포함하며,
상기 가열박스는 고온의 공기를 공급하는 고온공기 유입구(251) 및 상기 가열박스의 습도를 낮춰주고 배출되는 저온공기 배출구(252)를 포함하고,
상기 2차정화부에 복수 개가 형성된 1차가이드(310);를 포함하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템.
An inlet 100 including a gas inlet 110 for introducing exhaust gas;
A primary purification unit 200 for primary purification and ozone generation of the introduced exhaust gas;
A secondary purification unit 300 in which the ozone and the odor in the exhaust gas react;
A tertiary purification unit 400 for adsorbing the ozone, volatile organic compounds and odors;
A discharge unit 500 including a gas discharge unit 510 for discharging the exhaust gas passing through the tertiary purification unit; And
Includes; a discharge pipe 600 for discharging the exhausted exhaust gas to the atmosphere,
The primary purifying unit may include an electrode 210 for corona discharge;
A discharge tube 220 through which ultrafine particles in the exhaust gas are collected through the corona discharge;
The electrode rod and the discharge tube are formed in plural according to the inflow amount of the exhaust gas, and an opening/closing plate 221 for opening and closing an upper portion of the discharge tube according to the inflow amount of the exhaust gas; and
Includes; a heating box 250 for preventing a short circuit due to moisture present in the exhaust gas,
The heating box includes a high-temperature air inlet 251 for supplying high-temperature air and a low-temperature air outlet 252 for lowering and discharging the humidity of the heating box,
A system for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in exhaust gas including a plurality of primary guides 310 formed in the secondary purification unit.
 제 1항에 있어서,
상기 1차정화부는 상기 전극봉에 형성되어 전기집진 및 오존발생을 유도하는 전극핀(230); 및 상기 전극봉과 상기 방전관의 쇼트를 방지하기 위한 절연애자(240);을 포함하며, 상기 방전관내에서 오존 발생을 극대화 하기 위해서 상기 전극봉과 상기 방전관의 간격은 방전에 요구되는 전력 키로와트(Kw) 대 상기 전극봉과 상기 방전관의 간격(cm)로 정의되는 오존생성비율(Kw/cm)이 3/1 내지 5/1인 배가스 내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템.
The method of claim 1,
An electrode pin 230 formed on the electrode to induce electric dust collection and ozone generation; And an insulating insulator 240 for preventing a short circuit between the electrode and the discharge tube, wherein the distance between the electrode and the discharge tube is a power kilowatt (Kw) required for discharge in order to maximize ozone generation in the discharge tube. A system for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in exhaust gas having an ozone generation ratio (Kw/cm) defined as a distance (cm) between the electrode and the discharge tube (3/1 to 5/1).
 제 1항에 있어서,
상기 2차정화부는 상기 방전관 내에서 발생한 오존이 상기 배가스내 휘발성 유기화합물과 악취물질을 산화하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템.
The method of claim 1,
The secondary purifying unit is a system for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in the exhaust gas in which ozone generated in the discharge tube oxidizes volatile organic compounds and odorous substances in the exhaust gas.
 제 1항에 있어서,
상기 3차정화부는 상기 2차정화부를 거친 배가스의 잔류 오존, 휘발성 유기화합물및 악취를 흡착하는 충전물을 충진된 복수개의 흡착탑;을 포함하며,
상기 흡착탑은 흡착제를 투입하는 흡착제투입구(401); 및 상기 흡착제를 배출하는 흡착제배출구(402);를 포함하고,
상기 흡착탑은 활성탄흡착탑(410); 및 제올라이트흡착탑(420)을 포함하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템.
The method of claim 1,
The third purification unit includes a plurality of adsorption towers filled with a packing material for adsorbing residual ozone, volatile organic compounds, and odors of the exhaust gas passing through the second purification unit, and
The adsorption tower includes an adsorbent inlet 401 through which an adsorbent is injected; And an adsorbent outlet 402 for discharging the adsorbent,
The adsorption tower includes an activated carbon adsorption tower 410; And a zeolite adsorption tower 420 for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in exhaust gas.
 제 1항에 있어서,
상기 배출부에는 배가스량을 조절하는 댐퍼(520);
상기 배가스의 시스템 내 유체 흐름을 유도하기 위한 흡입팬(530);을 포함하는 배가스내 초미세먼지 및 악취를 동시에 저감하는 시스템.The method of claim 1,
A damper 520 for adjusting the amount of exhaust gas at the discharge part;
A system for simultaneously reducing ultrafine dust and odors in the exhaust gas, including; a suction fan 530 for inducing a fluid flow in the exhaust gas system.
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