촉매연소설비

1. 주요 흡착 및 탈착 형태

흡착은 분리를 달성하기 위해 흡착제가 표면의 가스 혼합물에 있는 하나 이상의 성분을 축적하거나 응축하는 과정입니다. 일반적으로 사용되는 흡착제로는 입상 활성탄, 벌집형 활성탄, 활성탄 섬유 펠트, 벌집형 제올라이트, 제올라이트 휠 등이 있습니다. 흡착 방법의 정화 효율은 90%보다 약간 높습니다. 현행 배출기준에 따르면 일반적으로 폐가스의 농도는 800mg/m3 미만, 온도는 40°C 미만으로 처리된다.

기둥형 활성탄	벌집 활성탄	활성 탄소 섬유 펠트
입상 제올라이트	벌집형 제올라이트	제올라이트 휠

탈착은 흡착제의 재생으로, 고온 증기, 고온 가스 퍼지 및 압력 감소를 통해 흡착제에서 흡착물을 분리하는 과정을 의미합니다.

2. 제올라이트 휠 흡착 원리

제올라이트 흡착 휠 어셈블리(카세트)는 중앙 베어링과 로터를 지지하는 베어링 주위의 지지 원형 프레임입니다. 로터는 제올라이트 흡착 매체와 세라믹 섬유로 만들어집니다. 휠에는 처리된 배기가스와 처리 후 배출되는 청정가스를 분리하기 위한 씰이 포함되어 있습니다. 재료는 VOCS의 부식성과 높은 작동 온도를 견딜 수 있어야 하는 부드러운 재료(일반적으로 실리콘)로 만들어집니다. 씰은 허니콤형 제올라이트 흡착 휠 어셈블리를 기본 흡착 영역(흡착 영역)과 재생 및 탈착 영역(재생 영역, 탈착 영역)으로 분리합니다. 그러나 휠의 흡착처리 능력을 향상시키기 위해 처음 2개 구역에 격리냉각구역(Cooling zone 또는 Purge zone)을 추가하는 것이 일반적이다. 일반적으로 흡착 구역은 더 큰 반면, 탈착 구역과 냉각 구역은 면적이 동일한 두 개의 작은 처리 측면입니다. 때로는 특별한 요구에 따라 더 많은 시리즈 구역으로 나눌 수 있으며 흡착 휠은 전기 구동 장비 세트와 함께 휠을 회전시키는 데 사용되므로 휠은 치료 중에 가변 속도를 가질 수 있으며 시간당 2~6회 회전하는 기능을 제어할 수 있습니다.

공장에서 배출된 VOCs 폐가스가 시스템에 유입된 후 첫 번째 단계는 소수성 제올라이트로 구성된 로터를 통과하는 것이며, VOCs 오염물질은 먼저 로터에 흡착됩니다. 탈착 공정의 2단계는 후단 소각 시스템과 열 교환 후 예열된 냉각 구역에서 처리된 폐가스(약 180~250°C)를 로터로 통과시켜 고온에서 유기물을 탈착시키는 공정이다. 이때 유출되는 오염물질 농도는 유입되는 폐가스 대비 약 5~20배 정도가 되도록 제어할 수 있으며, 탈착된 유기물은 3단계에서 700℃ 이상의 온도에서 소각하거나 응축시켜 회수 및 재사용할 수 있다. 이를 통해 후속 폐가스 처리 장치의 크기, 운영 비용 및 초기 장비 비용을 줄일 수 있습니다.

제올라이트 휠의 처리 단위는 다음과 같습니다.

제올라이트 휠의 본체는 흡착제 분말 층으로 코팅된 일부 특정 고체 기판으로 구성됩니다. 기판은 소결을 통해 세라믹, 유리 또는 활성탄소 섬유로 만들어집니다. 세라믹 섬유는 내열성, 열안정성, 세척성, 불연성, 내산성, 내알칼리성 등으로 인해 가장 널리 사용됩니다. 흡착제의 종류는 처리할 가스 조성에 따라 달라집니다. 일반적으로 활성탄, 제올라이트 등을 사용할 수 있다. 바퀴의 두께는 일반적으로 25cm-45cm입니다.

제올라이트 휠의 매트릭스는 흡착제 층, 일반적으로 활성탄 또는 소수성 제올라이트로 코팅된 세라믹 섬유 표면으로 벌집 모양의 원형 휠을 형성하며 흡착 처리 영역과 재생 및 탈착 영역의 두 영역으로 나뉩니다. 그러나 휠의 흡착 능력을 향상시키기 위해 두 영역 사이에 냉각 영역을 설계하는 경우도 있습니다. 일반적으로 흡착 영역은 더 크고 탈착 영역과 냉각 영역은 동일한 면적의 두 개의 작은 처리 영역입니다.

열회수 장비: VOC를 연소하거나 산화시킨 후 깨끗한 공기의 온도는 500~700℃에 이릅니다. 공기의 이 부분은 열교환기를 통해 회수되어 열에너지를 회수합니다. 동시에 청정공기의 온도를 낮추어 로터의 탈착부로 향하게 하여 탈착하게 된다. 온도가 너무 높으면 로터가 탈 수 있습니다. 따라서 로터에 들어가는 온도는 너무 높아서는 안됩니다. 일반적으로 2단 배열회수장치를 설치하고 송풍기를 추가하여 신선한 공기를 유입하고 연소된 공기와 혼합하여 탈착온도를 180~220℃ 범위 내로 조절한다. VOC 폐가스를 처리하기 위해 제올라이트 흡착 농축 로터 소각 시스템 외에 배기가스 배출구에 응축기를 설치하여 고비점 VOC(MEA, BDG, DMSO 등)를 사전 전환 처리합니다.

3. 활성탄 흡착 전후의 응축회수 원리

폐가스는 수집 시스템에 의해 수집되어 처리를 위해 흡착 장치로 들어갑니다.

흡착시 공기의 흐름은 베드 하부에서 흡착베드로 유입되며, 흡착 후 깨끗한 배기가스는 배기관을 통해 배출됩니다. 흡착이 설정시간에 도달하면 탈착단계로 전환됩니다. 탈착 중에 포화 증기는 흡착층으로 들어가고, 흡착층에 흡착된 용매는 수증기와 함께 흡착층을 떠나 냉각기로 들어갑니다.

응축수는 40°C 이하로 냉각되고, 비응축 가스는 팬 앞쪽으로 돌아가 재흡착되며, 용제와 응축수는 용제 저장 탱크로 들어가 임시 보관됩니다.

공정 요구 사항에 따라 자동 운전 중 탈착 시간과 간헐 시간을 터치 스크린을 통해 설정할 수 있으며 흡착 시간은 탈착 시간과 대기 시간의 합과 같습니다.

장비는 근무 인력이 필요 없이 자동으로 작동됩니다. 전기 제어 시스템은 현장이나 중앙 제어실에 설치할 수 있습니다. 유지 관리 작업량이 상대적으로 적습니다.

4. 흡착 시스템 소개

가. 배기가스 전처리

설계 사양의 요구 사항에 따라 비상 배출 채널을 설계하고 설치합니다. 배출 상태는 사고나 장비 유지보수 시 직접적인 배출가스 배출 경로 역할을 하기 위해 생산 작업장에서 관리됩니다.

b 흡착

배기 가스는 흡기 팬에 의해 활성탄 흡착기로 보내집니다. 반 데르 발스 힘의 작용으로 배기 가스의 유기 용매가 활성탄의 미세 기공에 포착되어 흡착됩니다. 활성탄은 흡착으로 포화된 후 재생됩니다. 배기가스는 활성탄 흡착을 통해 정화된 후 깨끗하게 배출됩니다.

흡착 탱크 사양 및 흡착제 로딩량은 공기량에 따라 설계되어 특정 가스 속도와 체류 시간을 보장하므로 흡착제는 테일 가스의 유기 용매를 효과적이고 완전하게 흡수할 수 있습니다. 흡착조는 교대로 작동하며 PLC 자동 제어 시스템에 의해 흡착조의 작동 상태가 자동으로 전환되어 흡착, 탈착, 냉각, 건조 등의 세 가지 공정이 교대로 수행됩니다.

5. 프로세스 선택

폐가스의 발생원, 성상(조성, 농도, 온도, 습도), 풍량 등을 종합적으로 분석하여 처리공정을 선정합니다. 대용량, 저농도 유기성 폐가스를 처리하는 일반적인 처리 공정은 다음과 같습니다.

1) 제올라이트 흡착, 고온 가스 퍼지 재생 - 촉매 연소 또는 고온 소각.

2) 활성탄 흡착, 수증기 또는 고온 가스 재생 - 응축 회수.

3) 활성탄 흡착, 고온 가스 퍼지 재생 - 촉매 연소.

흡착 및 탈착 공정 흐름도	탈착 연소 공정 흐름도	흡착 촉매 연소 처리 장비 렌더링