Transcript 2. THC처리기술의 분류

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THC의 효율적 처리방안에 대한
제안서
1. 개요
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각종 산업분야에서 발생되는 THC는 각각의 발생원에 따라 농도, Gas의
조성, Gas량, 온도 등의 조건이 크게 다르다. THC를 경제적, 효율적으
로 제거하기 위해서는 각각의 조건 및 처리 목적에 따라 처리 방식과 적
절한 방지기술의 선정이 선행되어야 한다. 이를 위해서는 각 방지기술
의 특성과 선정시 고려되어야 할 사항에 대한 고찰이 필요하다.
THC 처리기술은 크게 회수처리 및 산화분해 처리로 분류되며, THC를
최종처리하기 전에 포집하기 위한 회수기술에는 흡착, 흡수, 응축 기술
등이 포함되며, 산화 분해로 파괴 처리하는 기술에는 산화 또는 소각인
연소기술이 이용된다. 복열, 재생 및 열회수장치를 포함한 열산화법과
촉매산화법도 이에 포함된다. 이 외에도 생물학적 처리법이나 각종 신
기술을 이용한 방지기술이 최근에 개발되어 활용되고 있다.
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2. THC처리기술의 분류
THC 처리기술
연소기술
① 직접열산화법
② 축열식연소처리법
③ 복열산화법
④ 촉매산화법
⑤ 재생촉매산화법
⑥ 무화염열산화법
흡착기술
① 활성탄흡착법
② 제올라이트
흡착법
③ 흡착에 의한
촉매산화법
생물학적
처리기술
① 생물여과법
(Bio-Filter)
② 활성오니법
기타처리
기술
① 코로나방전법
② 광촉매파괴법
③ 비열플라즈마
처리법
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3. THC 배출농도 대역별
유입농도(ppm)
0
100
200
300
500
1,000
열소각장치
95%
99% 이상
촉매소각장치
90%
99% 이상
활성탄흡착
흡수시설
응축시설
5,000
10,000
90% ~ 95%
90%
50%
95%
80%
98%
95%
4. 최적 방지시설 선택시 고려 요소
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배출가스의 조성 및 농도
장치의 설치 위치
(실내, 실외, 고도, 여유공간)
함유된 유기화합물질의 특성
(폭발한계, 흡착성, 응축성 등)
각종 Utility (전기, 가스 수도등)
의 이용가능 여부
배출가스 내 수분 및 먼지 함유량
배출가스 온도, 습도 등
년간 운영시간
(일간 가동시간, 가동율, 부하율 등)
방지시설의 처리효율
경제성 (초기 투자비 및 운전유지비등)
운전의 편의성
기술의 지속 가능성
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5. 최적 THC방지시설 선택의 조건
배출시설
도장시설
건조시설
배출Gas특성
THC배출농도
불연성의 용제
THC 배출
가연성의 용제
공정특성파악
-연속/비연속구분
-가동시간
배출가스특성파악
-가연성/불연성
-THC배출농도
-배출가스량
-배출가스온도
배출허용기준
적용검토
-40ppm/200ppm
-요구최소처리효율
~수십 ppm
수십~700ppm
고려사항
적용기술
배출가스온도
습도
가동시간
연속/비연속작업
흡착처리법
흡착농축처리법(CCO)
촉매산화법(CO,RCO)
축열식연소장치(RTO)
700p~5,000ppm
흡착처리법
흡착농축처리법(CCO)
촉매산화법(CO,RCO)
축열식연소장치(RTO)
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6. THC 방지시설별 운전 원리
6-1. 흡착에 의한 촉매 산화 시설 (Concentration Catalystics Oxidation/ CCO)
원리 : 대풍량 저농도의 THC 를 1차 흡착처리하고, 2차적으로 흡착 농축된
THC 를 탈착처리하여 소풍량 고농도로 전환하여 촉매 산화분해 처리
하는 System.
대풍량 저농도
THC 배출
흡착제
흡착처리(농축)
-처리효율 90~95%
배출허용기준이내
THC배출
탈착조작
대기중 배출
(H2O + CO2)
촉매산화 분해
-처리효율 98%
소풍량 고농도
THC로 전환
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CCO System 의 구성
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6-2. 축열식 연소장치 (Regenerative Thermal Oxidation/ RTO)
원리 : THC 물질을 발화점 이상의 온도에 접촉시켜 열적 산화 반응으로 THC
물질을 H2O 와 CO2 로 분해 배출함
축열재를 이용하여 폐열을 회수 재이용함으로써 보조연료 사용을 최소화.
(폐열 회수율 : 95% 이상)
750~800℃
VOCs[CxHyOz) + O2
가열
H2O + CO2 + E
Ceramic 축열 재사용
(폐열회수)
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RTO System 의 구성
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6-3. 촉매산화장치 (Recuperative Catalystic Oxidation/ RCO)
원리 : 백금(Pt), 파라듐(Pd)계의 촉매를 이용하여 THC물질을 250~400℃의
저온에서 H2O와 CO2로 산화분해하는 시설
열 교환기로 폐열을 회수 재사용함으로써 보조연료사용을 최소화함.
(폐열 회수함 : 60~70%)
250~400℃
VOCs[CxHyOz) + O2
촉매
가열
H2O + CO2 + E
열교환기 폐열회수 재사용
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RCO System 의 구성
7. THC 처리시설별 장단점 비교
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구
분
축열식 연소 시설(RTO)
촉매 산화 시설(CO,RCO)
흡착에 의한 촉매산화시설(CCO)
원
리
축열재를 이용한
재생열 고온 연소산화분해
촉매를 이용한
저온 촉매 산화분해
흡착제에 의한 흡착처리 및
탈착 촉매 산화 분해
750~800℃
250~400℃
흡착 : 상온, 탈착 : 250~400℃
처리온도
적용공정
연속식 도장 공정에 유리
연속식 도장 공정에 유리
비연속식 도장 공정에 유리
처리농도범위
500ppm(1,000ppm)이상
300~1,500ppm
1,000ppm이하
처리효율
99% 이상
95~98%
90~95%(알코올류 30~50%)
장
점
처리효율 99%이상이다
일정한 처리효율을 유지 할수
있다.
열회수율이 95%이상이다.
입구농도 1,000ppm이상 무
연료 운전도 가능하다.
Compact한 설비
운전 및 관리가 편리하다.
내구연한이 길다.
저온에서 THC를 산화분해처
리한다.
Nox등의 2차오염물질 발생이
적다.
처리효율 95~98%로 비교적
높다.
운전 및 관리가 편리하다.
대용량 처리에도 적용가능
흡착제를 재생 처리하므로
항상 일정 수준의 처리효율을
유지할 수 있다.
Nox, Sox등의 2차 오염물질
발생이 적다.
흡착제 수급이 수월함.
비연속식 운전도 가능하다.
단
점
비연속식에는 적용이 곤란하
다.
축열재인 Ceramic 구매시 기
간이 필요하다.
초기 설치비가 다소 고가이다.
비연속식에는 적용이 곤란하다.
고온(500℃이상)에서 촉매가
열화한다.
Paint성분중의 중금속 Mist가
촉매독 작용을 한다.
주기적으로 촉매의 교환이 필
요하다.
촉매 교체비용이 고가이다.
THC가 고농도로 연속 배출되는 공정
에는 적용이 어렵다.
배출가스 온도가 높을 경우 흡착효율
이 현저히 저하한다.
수분이 포함될 경우 흡착효율이 현저
히 저하한다.
흡착 및 탈착운전 조작시 기술적 전문
성이 요구된다.
100%(연료사용)
300%(연료사용, 촉매교환)
200%(연료사용, 촉매교환, 흡착제사용)
유지관리비용
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Thank You