A Study on Cyclone Combustion System for Efficient Thermal Oxidation of VOC

Volatile organic compounds (VOCs) are low calorific value gases (LCVG) emitted from chemical processes such as painting booth, dye works and drying processes etc. Characteristics of VOCs are low calorific values less than 150kcal/㎥, high activation energy for ignition and low energy output. These characteristics usually make combustion unstable and its treatment processes needs high-energy consumption. The cyclone combustion system is suitable for LCVG burning because it can recirculate energy through a high swirling flow to supply the activation energy for ignition, increases energy density In make a combustion temperature higher than usual swirl combustor and also increases mixing intensity. This research was conducted to develop optimized cyclone combustion system for thermal oxidation of VOCs. This research was executed to establish the effect of swirl number with respect to the combustion temperature and composition of exhausted gas in the specific combustor design.

휘발성 유기물질의 효율적 열산화를 위한 사이클론 연소시스템 연구

휘발성 유기물질은 도장공정, 염색, 건조공정 등 화학공정에서 발생하는 저발열량 가스이다 VOCs의 특징은 발열량이 150kcal/㎥ 이하이며 착화를 위한 활성화 에너지가 높고 발생 에너지가 낮다는 것이다. 따라서 연소 안정성은 낮아지고 처리공정은 고에너지 소비공정이 된다. Cyclone연소시스템은 연소기 내에 강한 선회 유동을 만들어서 에너지를 순환시켜 활성화에너지를 낮추어주고 열밀도가 높아 일반적인 swirl 연소 시스템에 비해 고온의 연소온도를 유지할 수 있으며 혼합성을 향상시킨다 본 논문에서는 휘발성 유기물질의 열산화를 위해 최적의 cyclone 연소시스템을 개발하는 것을 목적으로 수행되었으며 특별히 설계된 연소기에서 연소온도와 배가스 조성에 미치는 swirl number의 영향을 정립하였다.