초록 ▼

개발 목적 및 필요성
본 연구 사업은 고효율 열교환기가 적용된 소형 촉매산화 시스템을 개발하는 것이 최종 연구 목표이다. 현재 여러 공정에서 배출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)를 제거하기 위한 소규모 촉매 산화 시스템은 발열 반응이 수반되는 반응기 후단의 폐열을 효율적으로 이용하지 못하고 있으며, 이는 시스템 운전비용을 증대시키는 원인이 되고 있어 이를 개선할 수 있는 저에너지 소비형 시스템 기술 개발이 필요하다.

연구개발 결과
본 연구에서는 주전열면 열교환기가 장착된 하이브리드형 VOCs 제거용 촉매 산화

개발 목적 및 필요성
본 연구 사업은 고효율 열교환기가 적용된 소형 촉매산화 시스템을 개발하는 것이 최종 연구 목표이다. 현재 여러 공정에서 배출되는 휘발성 유기화합물(VOCs)를 제거하기 위한 소규모 촉매 산화 시스템은 발열 반응이 수반되는 반응기 후단의 폐열을 효율적으로 이용하지 못하고 있으며, 이는 시스템 운전비용을 증대시키는 원인이 되고 있어 이를 개선할 수 있는 저에너지 소비형 시스템 기술 개발이 필요하다.

연구개발 결과
본 연구에서는 주전열면 열교환기가 장착된 하이브리드형 VOCs 제거용 촉매 산화시스템을 개발하였다.
- 촉매 산화 시스템 내에 적합하도록 촉매를 성형함으로서 촉매의 효율성 및 기능성을 향상시킬 수 있는 기술 개발
- 고농도 VOCs 충격 부하에 대응할 수 있는 촉매 산화 시스템 개발(VOCs 98% 이상 제거)
- 유량 변동에 따른 차압 유지 기술 개발
- 고효율 열교환기(전열면적: 2000 m²/m³이상)와의 연계로 열 유용율을 극대화한 시스템 기술 개발(열 유용률 90% 이상)

성능사양 및 기술개발 수준
본 연구개발을 통해 개발된 교효율 열교환기 적용 소형 촉매산화 시스템은 전열면적 2,000 m²/m³ 이상의 고효율 열교환기와 연계하여 열 유용률을 90% 이상까지 극대화 할 수 있고, 휘발성 유기화합물을 60 CMM의 유량에서 98% 이상 제거할 수 있음을 확인하였다. 본 기술은 휘발성유기화합물을 처리하는 사업장에 도입되어 있는 외국 시스템을 대체할 수 있고, 해외 특허 출원을 통해 촉매 제조 기술면에서도 국제 경쟁력을 확보하였다.

활용계획
본 연구개발을 통해 개발된 ‘고효율 열교환기 적용 소형 촉매산화 시스템’은 VOCs를 배출하는 모든 사업장, 특히 소규모 대기오염물질 배출 사업장에 활용 가능하며, 구체적으로는 도장 및 잉크제조 업체, 용매/접착제 및 합성수지 제조 업체, 화학공장, 악취물질 취급 업체 등에 활용이 가능하다.

(출처 : 요약서 3p)

Abstract ▼

Ⅳ. Results
- This research project developed a catalytic oxidation (CO) system for the removal of VOCs combined with primary surface heat exchanonger (PSHE, heat transfer area: over 2,000 m²/m³). The catalytic oxidation system is designed to cope with the high concentration

Ⅳ. Results
- This research project developed a catalytic oxidation (CO) system for the removal of VOCs combined with primary surface heat exchanonger (PSHE, heat transfer area: over 2,000 m²/m³). The catalytic oxidation system is designed to cope with the high concentration VOCs as well as it is designed to control the differential pressure according to the flow rate variation. In addition, catalytic activity depending on catalyst shape was evaluated to improve the efficiency and functionality of catalyst in the catalytic oxidation system.

The following is a list of detailed results of this project.
1) Evaluation of catalytic activity of catalyst according to catalyst shape for ist applicability to catalytic oxidation system

- Development of catalyst granulation technology using organic and inorganic binder and selection of suitable catalysts shape for catalytic oxidation system

- Evaluation of removal efficiency of various VOCs through selected catalysts and derivation of influence factors for maximizing performance

2) Development of catalytic oxidation system
- Design parameter optimization for development of catalytic oxidation system which is capable of VOCs removal efficiency over 98%

3) Optimization of hybrid catalytic oxidation-heat exchanger system that maximizes the heat transfer rate

- Optimization of design parameters for catalytic oxidation system which has more than 90% of heat transfer rate, 98% of VOCs removal efficiency

- Development of differential pressure maintenance technology based on flow rate variation

- System design that can effectively cope with high concentration VOCs - Derive the optimal operation parameters to maximize the the VOCs removal efficiency and the heat transfer rate

(출처 : SUMMARY 11p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 요 약 서 ... 3
• 요 약 문 ... 5
• SUMMARY ... 10
• 목차 ... 12
• 표목차 ... 13
• 그림목차 ... 14
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 19
• 1-1. 연구개발 목적 ... 21
• 1-2. 연구개발의 필요성 ... 22
• 1-3. 연구개발 범위 ... 24
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 31
• 2-1. VOCs 처리 기술 ... 33
• 2-2. 해외기술개발 동향 ... 35
• 2-3. 국내기술개발 동향 ... 36
• 2-4. 연구개발대상 기술의 차별성 ... 36
• 3. 연구수행내용 및 결과 ... 37
• 3-1. 연구개발내용(범위) 및 최종목표 ... 39
• 3-2. 연구개발 결과 및 토의 ... 40
• 3-3. 연구개발 결과 요약 ... 117
• 4. 목표달성도 및 관련분야 기여도 ... 119
• 4-1. 목표달성도 ... 121
• 4-2. 관련분야 기여도 ... 122
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 123
• 5-1. 연구개발결과의 활용방안 및 기대성과 ... 125
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 127
• 6-1. 휘발성 유기화합물 제거용 촉매 개발 및 응용 ... 129
• 7. 연구개발결과의 보안등급 ... 131
• 7-1. 연구개발결과의 보안등급 ... 133
• 8. NTIS에 등록한 연구시설·장비 현황 ... 135
• 9. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 139
• 10. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 143
• 10-1. 연구개발과제의 대표적 연구실적 ... 145
• 11. 기타사항 ... 147
• 12. 참고문헌 ... 151
• 부 록 ... 155
• 끝페이지 ... 162