(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2014년10월13일
(11) 등록번호 10-1450061
(24) 등록일자 2014년10월06일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B01D 53/34 (2006.01) B01F 5/20 (2006.01)
A61L 9/015 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2014-0071927
(22) 출원일자 2014년06월13일
심사청구일자 2014년06월13일
(56) 선행기술조사문헌
JP2888565 B2
JP2008149052 A
KR200354917 Y1
(73) 특허권자
주식회사 기술환경
경기도 군포시 공단로 149, 군포I밸리 504호 (당
동)
(주)원이기공
인천광역시 서구 거북로 17, 나동 218호 (석남동,
인천테크피아)
(72) 발명자
신응수
경기도 성남시 중원구 도촌남로 101, 706동 401
호(도촌동,휴먼시아아파트)
허기수
경기도 화성시 향남읍 행정중앙2로 83, 1007동
201호(향남시범살구꽃마을대방노블랜드아파트)
(뒷면에 계속)
(74) 대리인
전종일
전체 청구항 수 : 총 7 항 심사관 : 민병육
(54) 발명의 명칭 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치
(57) 요 약
본 발명은 세장장치의 배출구를 통과하는 악취 및 VOC 가스에 오존, 과산화수소수를 혼합하면서 분산시키고, VOC
가스와, 오존, 과산화수소수를 급속하게 혼합하여 악취 및 VOC의 제거반응의 효율을 증대시킬 수 있는 멀티선회
류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치에 관한 것이다.
(뒷면에 계속)
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1450061
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본 발명의 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치는, 단에 내부공간으로 VOC 가스
가 유입되는 유입구(11), 타단에서 처리된 VOC 가스가 배출되는 배출구(12)가 형성된 몸체(10)와; 몸체(10)의 일
측에 설치되어 외부에서 공급되는 오존을 분사하는 오존 분사노즐(20)과; 몸체(10)의 일측에 설치되어 외부에서
공급되는 과산화수소수를 분사하는 과산화수소수 분사노즐(30)과; 몸체(10) 내부에서 오존 분사노즐(20), 과산화
수소수 분사노즐(30)의 후단에 설치되며, 내측면의 경부가 입구에서 중앙부분까지 좁아지는 전단부(41)와, 내측
면의 경부가 중앙부분에서 출구까지 서서히 넓어지는 후단부(42)로 이루어지며, 다수개가 벌집형태로 설치되는
혼합수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(72) 발명자
조병옥
인천광역시 서구 거북로 17, 나동 218호 (석남동)
이주봉
인천광역시 남구 토금남로 79, 102동 301호 (우성
아파트)
등록특허 10-1450061
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특허청구의 범위
청구항 1
일단에 내부공간으로 VOC 가스가 유입되는 유입구(11), 타단에서 처리된 VOC 가스가 배출되는 배출구(12)가 형
성된 몸체(10)와;
몸체(10)의 일측에 설치되어 외부에서 공급되는 오존을 분사하는 오존 분사노즐(20)과;
몸체(10)의 일측에 설치되어 외부에서 공급되는 과산화수소수를 분사하는 과산화수소수 분사노즐(30)과;
몸체(10) 내부에서 오존 분사노즐(20), 과산화수소수 분사노즐(30)의 후단에 설치되며, 내측면의 경부가 입구에
서 중앙부분까지 좁아지는 전단부(41)와, 내측면의 경부가 중앙부분에서 출구까지 서서히 넓어지는 후단부(42)
로 이루어지며, 다수개가 벌집형태로 설치되는 혼합수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티선회류형 접촉
반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치.
청구항 2
청구항 1에 있어서, 몸체(10)의 유입구(11)에는 송풍기가 형성된 것을 특징으로 하는 멀티선회류형 접촉반응기
를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치.
청구항 3
청구항 1에 있어서, 주입되는 오존의 농도는 5~10ppm인 것을 특징으로 하는 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한
악취 및 VOC의 고급산화처리 장치.
청구항 4
청구항 1에 있어서, 과산화수소수의 농도는 5~10% 정도로 희석시킨 후 0.005L/㎥로 분사되는 것을 특징으로 하
는 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치.
청구항 5
청구항 1에 있어서, 혼합수단(40)은 전단부(41)의 내부에 유입되는 혼합가스가 선회류의 흐름을 갖도록 유도하
는 선회류형성부(43)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급
산화처리 장치.
청구항 6
청구항 1에 있어서, 혼합수단(40)은 원통형태이거나 육각형태이며 측면이 서로 고정된 벌집형태인 것을 특징으
로 하는 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치.
청구항 7
청구항 1에 있어서, 선회류형성부(43)는 혼합가스를 일정한 압력을 회전시키면서 배출하는 선회류형성팬이거나
또는 혼합가스가 통과하면서 회전되도록 유도하는 선회류형성밴(Vane)인 것을 특징으로 하는 멀티선회류형 접촉
반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치.
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명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 내부로 유입되는 악취 및 VOC 가스에 오존, 과산화수소수를 혼합하면서 분산시키고, 악취 및 VOC 가[0001]
스와, 오존, 과산화수소수를 급속하게 혼합하여 악취 및 VOC의 제거반응의 효율을 증대시킬 수 있는 멀티선회류
형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치에 관한 것이다.
배 경 기 술
일반적으로, 환경기초시설 및 도장공장과 같은 각종 화학공장 등으로부터 배출되는 휘발성 유기화합물(VOC)은[0002]
악취를 발생시키고 더 나아가 인근주민의 건강에 심각한 위해를 끼치고 있다.
휘발성유기화합물(VOC)를 처리하기 위한 방법으로는 세정(스크라바)와 활성탄흡착 등과 같은 물리적인 방법, 화[0003]
학산화법, 약액흡수법, 연소 등과 같은 화학법 및 미생물을 이용한 생물학적 방법이 있다. 이중 가장 확실한 처
리법은 연소법이나 시설비용과 유지비용이 많이 들어가기 때문에 고농도로 배출되는 곳이 아니면 적용하기 힘들
다. 그런데 화학적처리법 중 강력한 산화력을 이용하는 고급산화기술(AOP)이 연소법과 같은 효과를 얻을 수가
있으므로 이것을 적용하여 악취 및 VOC를 처리하려고 한다.
고급산화기술(AOP)이란 강력한 산화력을 가진 OH라디칼을 순간적으로 발생시켜 피산화성물질을 산화하여 오염물[0004]
질을 정화하는 기술로 오존(O3)이나 과산화수소수(H2O2)와 같은 산화물질에 자외선, 촉매, 초음파 등을 이용하여
발생을 시키며 현재 이 기술은 수처리분야에서 많이 적용되어 오고 있다. 그런데 이 기술은 탈취분야나 VOC처리
분야에도 적용이 시도되고는 있으나 안정적이지 못하고 재현성도 완벽하지 못하여 실제 적용에는 어려움이 많았
다. 그 이유는 기상(氣相)에서는 OH라디칼 발생과 VOC물질과 OH라디칼 반응활성종과의 접촉이 어렵기 때문이다.
이에 따라 본 발명은 이러한 기술적 난제를 바탕으로 기상에서도 OH라디칼 반응이 쉽게 일어나 시너와 같은 VOC[0005]
물질을 원활히 처리하여 보통의 산화력으로는 분해가 쉽지 않은 휘발성유기물(VOC)을 분해하여 악취가 없고 건
강상에 위해를 주지 않도록 하기 위해서 개발되었다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 내부로 유입되는 VOC 가스에 오존, 과산화수소수를 혼합하면서 분산시키고,[0006]
VOC 가스와, 오존, 과산화수소수를 급속하게 혼합하여 악취 및 VOC의 제거반응의 효율을 증대시킬 수 있는 멀티
선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치를 제공하는 데 있다.
과제의 해결 수단
본 발명의 일실시예에 따른 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치는, 일단에 내[0007]
부공간으로 VOC 가스가 유입되는 유입구(11), 타단에서 처리된 VOC 가스가 배출되는 배출구(12)가 형성된 몸체
(10)와; 몸체(10)의 일측에 설치되어 외부에서 공급되는 오존을 분사하는 오존 분사노즐(20)과; 몸체(10)의 일
측에 설치되어 외부에서 공급되는 과산화수소수를 분사하는 과산화수소수 분사노즐(30)과; 몸체(10) 내부에서
오존 분사노즐(20), 과산화수소수 분사노즐(30)의 후단에 설치되며, 내측면의 경부가 입구에서 중앙부분까지 좁
아지는 전단부(41)와, 내측면의 경부가 중앙부분에서 출구까지 서서히 넓어지는 후단부(42)로 이루어지며, 다수
개가 벌집형태로 설치되는 혼합수단(40)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 몸체(10)의 유입구(11)에는 송풍기가 형성된 것을 특징으로 한다.[0008]
바람직하게, 주입되는 오존의 농도는 5~10ppm인 것을 특징으로 한다.[0009]
등록특허 10-1450061
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바람직하게, 과산화수소수의 농도는 5~10% 정도로 희석시킨 후 0.005L/㎥로 분사되는 것을 특징으로 한다.[0010]
바람직하게, 혼합수단(40)은 전단부(41)의 내부에 유입되는 혼합가스가 선회류의 흐름을 갖도록 유도하는 선회[0011]
류형성부(43)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 혼합수단(40)은 원통형태이거나 육각형태이며 측면이 서로 고정된 벌집형태인 것을 특징으로 한다.[0012]
바람직하게, 선회류형성부(43)는 혼합가스를 일정한 압력을 회전시키면서 배출하는 선회류형성팬이거나 또는 혼[0013]
합가스가 통과하면서 회전되도록 유도하는 선회류형성밴(Vane)인 것을 특징으로 한다.
발명의 효과
본 발명은 내부로 유입되는 VOC 가스에 분사된 오존, 과산화수소수를 혼합이 용이하도록 분산시키고, 또한 급속[0014]
하게 혼합시킬 수 있기 때문에 환원성 악취를 산화시키고 VOC 가스를 이산화탄소와 물로 변환시켜 분해할 수 있
는 장점이 있다. 그러므로 도장공정 등에서 배출되는 시너(톨루엔, 크실렌, 아세트알데히드 및 알코올류 등의
혼합용제)물질을 분해처리하여 유해성 VOC는 물론 배출되는 인근에 악취공해를 방지할 수 있는 효과가 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치를 개략[0015]
적으로 보인 도면.
도 2는 본 발명의 요부를 확대 도시한 부분 단면도.
도 3은 본 발명에 적용되는 원통형의 혼합수단을 보인 도면.
도 4는 본 발명에 적용되는 육각형의 혼합수단을 보인 도면.
도 5는 본 발명의 혼합수단에 적용되는 정지형 선회류형성밴을 보인 도면.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 자세히 살펴본다. [0016]
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC[0017]
의 고급산화처리 장치는, 몸체(10)의 배출구에 장착되며 오존 분사노즐(20)과, 과산화수소수 분사노즐(30)과,
혼합수단(40)을 포함한다.
몸체(10)는 일단에 내부공간으로 VOC 가스가 유입되는 유입구(11), 타단에서 처리된 VOC 가스가 배출되는 배출[0018]
구(12)가 구비되어 있다. 이러한 몸체(10)는 원통형상으로 형성되는 것이 바람직하지만, 이에 한정되는 것은 아
니다. 이때, 몸체의 유입구(11)에는 송풍기가 형성되어 VOC 가스의 유속을 약 10~20m/sec 범위로 유지하는 것이
바람직하다.
오존 분사노즐(20)은 몸체(10)의 일측에 설치되어 외부에서 공급되는 오존을 분사한다. 이러한, 오존은 VOC 가[0019]
스와 반응하여서 CO2와, H2O를 생성하게 된다. 이때, 주입되는 오존의 농도는 5~10ppm인 것이바람직하다.
과산화수소수 분사노즐(30)은 몸체(10)의 일측에 설치되어 외부에서 공급되는 과산화수소수를 안개형태로 분사[0020]
한다. 이러한, 과산화수소수은 오존의 반응을 촉진하는 역할과 함께 VOC 가스와 반응하여서 VOC 가스를 분해하
면서 탈취하게 된다. 이때, 분무되는 과산화수소수의 농도는 약 5~10% 정도로 희석시킨 후 약 0.005L/㎥로 분사
되는 것이 바람직하다.
혼합수단(40)은 경부가 입구에서 중앙부분까지 좁아지는 전단부(41)와, 내측면의 경부가 중앙부분에서 출구까지[0021]
서서히 넓어지는 후단부(42), 및 전단부(41)로 유입되는 혼합가스가 선회류의 흐름을 갖도록 유도하는 선회류형
성부(43)로 이루어지며, 다수개가 벌집형태로 몸체(10) 내부에서 오존 분사노즐(20), 과산화수소수 분사노즐
(30)의 후단에 배치된다. 물론, 혼합수단(40)들의 사이에 형성되는 틈새나 혼합수단(40)들과 몸체(10)의 내주면
의 사이에 형성되는 틈새는 VOC 가스가 통과되지 못하도록 마감처리를 하여야 한다. 이러한 혼합수단(40)은 도
3에 도시된 바와 같이 원통형태이거나 도 4에 도시된 바와 같이 육각형태로 이루어지며 다수개가 측면이 서로
등록특허 10-1450061
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고정된 벌집형태로 형성된다. 특히, 혼합수단(40)들이 육각형태로 이루어지면 육각형태의 혼합수단(40)들이 밀
착되어서 벌집형태를 이루게 되면 혼합수단(40)들의 사이에 틈새가 형성되지 않게 된다. 이때, 혼합수단(40)은
하단의 직경이 100~200mm인 것이 바람직하다. 즉, 직경이 작게 형성됨에 따라 노즐과 같이 분사하는 효과가 발
생될 수 있다.
이러한 혼합수단(40)은 다수개가 벌집형태로 형성되어 있기 때문에 세장장치의 배출구로 유입된 VOC 가스와 배[0022]
출구 내부로 분사된 오존 및 과산화수소수의 혼합이 용이하도록 다수의 공간으로 분산시킬 수 있으며, 또한 혼
합가스는 넓은 입구로 유입되는 상대적으로 좁은 중앙부분을 통과한 후에 서서히 넓어지는 후단부(42)로 배출되
면서 급속하게 혼합되게 된다. 이에 따라 혼합수단(40)을 통과한 VOC 가스는 오존, 과산화수소수와 급속하게 혼
합되면서 반응하면서 신속하게 분해될 수 있다. 특히, 세정장치의 배출구를 통과하는 다량의 혼합가스가 다수개
의 혼합수단으로 분리되기 때문에 VOC 가스와 오존, 과산화수소수의 혼합을 최대화시킬 수 있다.
한편, 선회류형성부(43)는 혼합가스를 일정한 압력을 회전시키면서 배출하는 선회류형성팬이거나 또는 혼합가스[0023]
가 통과하면서 회전되도록 유도하는 선회류형성밴(Vane)인 것이 바람직하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 선회류형성부(43)가 선회류형성팬인 경우에는 유입되는 혼합가스를 강제적으로 혼합[0024]
시키면서 혼합수단으로 공급하기 때문에 혼합수단의 전단부(41)부터 VOC 가스, 오존 및 과산화수소수를 균등하
게 혼합할 수 있기 때문에 혼합가스가 혼합수단(40)의 후단부(42)를 통과하면서 더욱 잘 혼합되어 VOC 가스, 오
존 및 과산화수소수의 반응비율을 증가시킬 수 있다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 선회류형성부(43)가 정지형 선회류형성밴인 경우에는 선회류형성밴의 날개를 소[0025]
정각도로 경사진 상태로 유지하면 유입되는 혼합가스가 경사진 날개를 따라 이동하면서 자연스럽게 회전을 유도
할 수 있어 별도의 동력을 사용하지 않으면서도 혼합가스를 회전시키면서 혼합할 있게 된다.
이하, 본 발명에 따른 멀티선회류형 접촉반응기를 이용한 악취 및 VOC의 고급산화처리 장치의 동작과정을 설명[0026]
한다.
먼저, 도장공장 등에서 발생된 VOC 가스가 유입구(11)를 통해 몸체(10)의 내부공간으로 유입되면 오존 분사노즐[0027]
(20)에서 분사되는 오존 및 과산화수소수 분사노즐(30)에서 분사되는 과산화수소수와 혼합되면서 후방으로 이동
한다. 이때, VOC 가스와 오존가스와 과산화수소수는 송풍기에 의해서 약 10~20m/sec의 속도로 후방으로 이동하
는 것이 바람직하다.
그리고, VOC 가스는 오존 및 과산화수소수와 함께 다수개로 설치된 혼합수단(40)으로 분산되면서 통과하게[0028]
된다. 이때, VOC 가스와 오존가스와 과산화수소수는 선회류형성부(43)에 의해서 와류가 형성되면서 중앙부분까
지 경부가 좁아지는 전단부(41)을 거쳐 경부가 넓어지는 후단부(42)를 통과하면서 급속하게 혼합이 이루어지게
된다.
이에 따라 각각의 혼합수단을 통과한 VOC 가스는 오존과 과산화수소수의 OH라디칼 반응에 의해 분해되면서 이산[0029]
화탄소와 물로 변환된 상태로 다시 몸체(10)의 배출구를 통해 외부로 배출된다.
이와 같이, 본 발명은 세장장치의 배출구를 통과하는 VOC 가스에 오존, 과산화수소수를 혼합하면서 다수의 혼합[0030]
수단으로 분산시킬 수 있고, 경부가 좁아지는 전단부(41)와 경부가 넓어지는 후단부(42)를 갖는 혼합수단에 의
하여 VOC 가스와, 오존, 과산화수소수를 급속하게 혼합하여 악취 및 VOC의 제거반응의 효율을 증대시킬 수 있는
매우 유용한 발명이라 할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구[0031]
체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서
예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는
특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든
변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
부호의 설명
등록특허 10-1450061
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10 : 세정장치[0032]
20 : 오존 분사노즐
30 : 과산화수소수 분사노즐
40 : 혼합수단
41 : 전단부
42 : 후단부
43 : 선회류형성부
44 : 정지형 선회류형성밴
도면
도면1
등록특허 10-1450061
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도면2
도면3
도면4
등록특허 10-1450061
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도면5
등록특허 10-1450061
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카테고리 없음