KR100381903B1 - recycle system of Activated Carbon Fiber cartridge and its method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 섬유상 활성탄 재생장치 및 그 재생방법에 관한 것으로, 염색가공에 있어서 대기오염방지시설의 흡착제로 사용되는 섬유상 활성탄에 부착된 각종 오염물질을 염색가공 시 액류감량공정에서 발생되는 감량폐수 및 화학처리수를 사용하여 세척하고, 섬유상 활성탄을 재생하는 과정에서 배출된 폐가스를 고온 열처리한 후 열교환기를 이용하여 열전도하고 이를 재생단계에 활용함으로써 경제적인 효과를 가짐과 동시에 환경오염을 방지하도록 한 섬유상 활성탄 재생장치 및 그 재생방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fibrous activated carbon regeneration device and a method for regenerating the same, and to reduce wastewater and chemicals generated in a liquid loss reduction process during dyeing of various contaminants attached to fibrous activated carbon used as an adsorbent of an air pollution prevention facility in dyeing processing. Fibrous activated carbon, which is washed with treated water and heat-treated waste gas discharged from regenerating fibrous activated carbon, is subjected to heat conduction using a heat exchanger and used in the regeneration phase to have economic effects and prevent environmental pollution. A reproducing apparatus and a reproducing method thereof.
Description
본 발명은 섬유상 활성탄 재생장치 및 그 재생방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 염색가공에 있어서 대기오염방지시설의 흡착제로 사용되는 섬유상 활성탄에 부착된 각종 오염물질을 염색가공 시 액류감량공정에서 발생되는 감량폐수 및 염색공장의 폐수처리장에서 염색폐수를 처리한 화학처리수를 사용하여 세척하고, 섬유상 활성탄을 재생하는 과정에서 배출된 폐가스를 고온 열처리한 후 열교환기를 이용하여 열전도하고 이를 재생단계에 활용함으로써 경제적인 효과를 나타냄과 동시에 환경오염방지에도 효과적인 섬유상 활성탄 재생장치 및 그 재생방법에 관한 것이다.The present invention relates to a fibrous activated carbon regeneration apparatus and a method for regenerating the same. Specifically, in the dyeing process, the weight loss generated during the dyeing process of various contaminants adhering to the fibrous activated carbon used as the adsorbent of the air pollution prevention facility is dyed. It is economical by washing with wastewater and chemical wastewater treated with dyeing wastewater at a wastewater treatment plant of a dyeing plant, heat-treating the waste gas discharged from the process of regenerating fibrous activated carbon, and conducting heat conduction using a heat exchanger and using it in the regeneration stage. The present invention relates to a fibrous activated carbon regeneration apparatus and a method for regenerating the same, which have a phosphorus effect and are effective in preventing environmental pollution.
일반적으로, 산업이 발달함에 따라서 각종 산업시설로부터 발생되는 폐기물이나 환경오염 및 식수의 오염 등이 심각한 문제로 대두되고 있다.In general, as the industry develops, problems such as waste generated from various industrial facilities, environmental pollution, and contamination of drinking water are emerging as serious problems.
특히, 각종 제품의 생산공정에서 배출되는 폐수에는 난분해성, 독성 유기물질이 다량 포함되어 있으며, 그 중에서도 제지 또는 염색공장, 피혁, 플라스틱 등의 산업시설에서 발생되는 오염물질들은 비교적 분자량이 크고 화학적으로 안정되어 있어 생물학적으로 분해하기 어려우며 소량의 농도일지라도 인체에 유해하므로이들 오염물질의 정화, 정수 및 분리를 위한 대책이 반드시 필요하다.In particular, wastewater discharged from the production process of various products contains a large amount of hardly decomposable and toxic organic substances. Among them, pollutants generated in industrial facilities such as paper or dyeing factories, leather, and plastics are relatively high in molecular weight and chemically As it is stable, it is difficult to decompose biologically and even small concentrations are harmful to the human body, so measures for the purification, purification and separation of these pollutants are necessary.
이러한 오염물질을 제거하기 위한 방법으로서 흔히 용매추출법이나 흡착법 등이 사용되는데, 흡착법은 상대적으로 저비용의 높은 효율을 가지고 있어 많이 사용되며 흡착법에 있어서도 활성탄이 주로 이용된다.As a method for removing such contaminants, a solvent extraction method or an adsorption method is often used. The adsorption method has a relatively low cost and high efficiency, and is widely used. Activated carbon is also mainly used in the adsorption method.
활성탄은 무정형탄소의 집합체로서 활성화공정에서 분자크기 정도의 미세한 세공이 형성되어 큰 내부표면적을 갖는 흡착제이다. 이 흡착제는 1g당 1,100㎡/g 이상의 비표면적을 갖는데, 내부표면적에 존재하는 탄소원자의 관능기가 주위의 액체나 기체를 인력에 의하여 미세한 세공에 물리적으로 흡착하는 성질이 있으므로, 이러한 성질을 이용하여 여러 산업분야에서 중금속, 유기용매, 악취, 가스제거 등을 제거하는데 사용하는 것이다.Activated carbon is an aggregate of amorphous carbon, and is an adsorbent having a large internal surface area by forming fine pores of the molecular size in the activation process. This adsorbent has a specific surface area of 1,100 m2 / g or more per g, and the functionalities of the carbon atoms present in the inner surface area physically adsorb the surrounding liquid or gas into the fine pores by the attraction force. It is used to remove heavy metals, organic solvents, odors and degassing in the industrial field.
이러한 활성탄은 크기와 형상에 따라 입상 활성탄(GAC), 분말 활성탄(PAC)과 섬유상 활성탄(ACF)으로 나뉜다.Such activated carbon is divided into granular activated carbon (GAC), powdered activated carbon (PAC) and fibrous activated carbon (ACF) according to size and shape.
그런데, 입상 활성탄이나 분말 활성탄이 장치운전 시 편류현상과 유동저항이 커서 메쉬(mesh) 또는 시브(sieve) 등의 여과조를 사용해야만 하고 재생이 어려운 반면, 섬유상 활성탄은 입상 활성탄, 분말 활성탄에 비하여 비표면적이 월등히 커서 흡착량이 많고 흡착속도가 빠르며, 낮은 온도에서도 탈착이 용이할 뿐만 아니라 경량으로 취급이 간편하고 분진이 전혀 없으며 재생성이 뛰어나 음용수 고도정수처리, 폐·하수처리 등의 수처리 분야, 사업장의 유해물질, 악취제거 등의 공기정화분야에서 주로 활용되고 있다.However, the granular activated carbon or powdered activated carbon has to use a filtering tank such as mesh or sieve due to the high drift phenomenon and flow resistance during the operation of the device, and it is difficult to regenerate, whereas the fibrous activated carbon is higher than the granular activated carbon or powdered activated carbon. Due to its large surface area, it has a large amount of adsorption, fast adsorption speed, easy desorption even at low temperature, light weight, easy handling, no dust, and excellent regeneration. It is mainly used in air purification fields such as removing harmful substances and odors.
이와 같이 섬유상 활성탄의 수요급증과 함께 그에 대한 관심이 증대되고 있으나, 국내에서는 이러한 섬유상 활성탄으로 된 부직포 필터가 일본 등의 선진국에서 고가로 수입 사용되고 있어 경제적인 부담이 크다는 단점을 가지고 있다.As the demand for fibrous activated carbon increases rapidly, interest in it increases, but in Korea, such a nonwoven filter made of fibrous activated carbon is imported and used in advanced countries such as Japan at a high economic burden.
또한, 본 출원인의 선 출원된 국내 특허출원 제99-65866호의 염색가공에 있어 텐터 배기가스처리장치에 사용되는 섬유상 활성탄은 텐터에서 배출되는 가스를 여과하는 과정에서 분진, 오일미스트(oil mist) 등의 각종 환경오염물질이 농축, 응고되어 있으므로 이러한 섬유상 활성탄을 그대로 폐기하면 환경오염을 더욱 악화시킬 뿐만 아니라 한번 사용한 섬유상 활성탄을 새로운 섬유상 활성탄으로 교체하는 비용으로 인해 업체에 경제적 부담을 가중시키는 결과를 초래하게 된다.In addition, the fibrous activated carbon used in the tenter exhaust gas treatment device in the dyeing process of the applicant's pre-applied domestic patent application No. 99-65866 is dust, oil mist, etc. in the process of filtering the gas discharged from the tenter Because various environmental pollutants in the city are concentrated and solidified, the disposal of these fibrous activated carbons will not only make the environmental pollution worse, but also increase the economic burden on the company due to the cost of replacing the used fibrous activated carbon with new fibrous activated carbon. Done.
이에 따라, 본 출원인은 이미 사용한 섬유상 활성탄에 물리적, 화학적 처리를 가하여 섬유상 활성탄 표면상의 흡착질을 제거함으로써 섬유상 활성탄의 흡착성능을 복원하여 재활용하기 위한 재생장치에 대해 개발하게 되었고, 특히 본 발명은 상기한 바와 같은 본 출원인의 선 출원된 국내 특허출원 제99-65866호의 염색가공에 있어 텐터 배기가스처리장치의 카트리지로 사용되는 섬유상 활성탄을 재생하는데 더욱 적합한 발명이다.Accordingly, the present applicant has developed a regeneration apparatus for restoring and recycling the adsorption performance of fibrous activated carbon by removing the adsorbate on the surface of the fibrous activated carbon by applying physical and chemical treatments to the already used fibrous activated carbon. It is a more suitable invention for regenerating fibrous activated carbon used as a cartridge of a tenter exhaust gas treatment device in the dyeing process of the applicant's pre-applied domestic patent application No. 99-65866.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 흡착제로 사용되는 섬유상 활성탄을 재생하여 경제적인 효과를 나타내도록 한 섬유상 활성탄 재생장치 및 그 재생방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention was developed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a fibrous activated carbon regeneration apparatus and a method for regenerating the fibrous activated carbon used as an adsorbent to achieve an economic effect.
본 발명의 다른 목적은 섬유상 활성탄 재생 시 발생되는 폐가스를 고온 열처리하여 재여과과정을 거침으로 환경오염을 방지하고자 하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent environmental pollution by re-filtering the waste gas generated during the regeneration of fibrous activated carbon at high temperature.
본 발명의 또 다른 목적은 염색가공 시 발생되는 감량폐수 및 폐수처리장에서 염색폐수를 처리한 처리수를 섬유상 활성탄 재생과정에 이용함으로써 폐수처리에 따른 비용과 원수의 사용을 줄이도록 하는 것이다.Still another object of the present invention is to reduce the cost and the use of raw water by using the wastewater treated during the dyeing process and the treated water treated with the dyeing wastewater in the wastewater treatment plant in the fibrous activated carbon regeneration process.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 섬유상 활성탄 재생장치 및 재생과정을 나타낸 설명도1 is an explanatory diagram showing a fibrous activated carbon regeneration apparatus and a regeneration process according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2 는 본 발명에 따른 섬유상 활성탄의 1차 재생처리 설명도2 is an explanatory view of the first regeneration treatment of fibrous activated carbon according to the present invention.
도 3 은 본 발명에 따른 섬유상 활성탄의 2차 재생처리 설명도3 is an explanatory view of secondary regeneration treatment of fibrous activated carbon according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 폐가스소각 및 열교환과정 설명도4 is an explanatory view of the waste gas incineration and heat exchange process according to the present invention.
도 5 는 도 1 의 재생과정을 나타낸 흐름도5 is a flow chart showing the playback process of FIG.
＜도면의 주요 부분에 대한 부호설명＞<Code Description of Main Parts of Drawing>
1 : 섬유상 활성탄 재생장치 2 : 섬유상 활성탄 카트리지1 Fibrous Activated Carbon Recycling Device 2 Fibrous Activated Carbon Cartridge
3 : 1차 세척조 4 : 2차 세척조3: 1st washing tank 4: 2nd washing tank
5 : 재생로 6 : 소각로5: regeneration furnace 6: incinerator
7 : 열교환기 8 : 송풍기7: heat exchanger 8: blower
9 : 건조대 10,10a : 호이스트 11 : 스티머 12 : 오일스키머 13 : 가스버너 14 : 흡입팬 15 : 배기구 16 : 배기팬17 : 스팀관 18 : 내부관 19 : 외부관 20 : 집수조 21 : 지지대 22 : 지지간DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Drying table 10,10a Hoist 11 Steamer 12 Oil skimmer 13 Gas burner 14 Suction fan 15 Exhaust port 16 Exhaust fan 17 Steam pipe 18 Inner pipe 19 Outer pipe 20 Collection tank 21 Support 22 Support
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 섬유상 활성탄 재생장치는 염색가공 시 대기오염방지시설의 흡착제로 사용되는 섬유상 활성탄 카트리지에 있어서, 섬유상 활성탄 카트리지를 세척하는 1,2차 세척조; 상기 1,2차 세척조의 상단에 설치되어 상기 섬유상 활성탄 카트리지에 함유된 수분을 제거하는 건조대; 상기 1,2차 세척조와 인접 설치되어 상기 섬유상 활성탄 카트리지를 스팀과 고온의 공기에 의해 순차로 세정 및 건조시키는 재생로; 상기 재생로에 스팀관으로 연결되어 상기 재생로 내부에 스팀을 공급하는 스티머; 상기 재생로 상단에 설치되어 상기 재생로에서 발생되는 폐가스를 소각하는 소각로; 상기 재생로와 상기 소각로 사이에 설치되어 상기 소각로에서 배출되는 가스의 온도를 조절하여 상기 재생로로 이송 및 배기구로 배기시키는 열교환기; 상기 열교환기 상에 설치되어 외부공기를 흡입하여 상기 소각로에서 발생되는 고온 가스의 온도를 조절하는 흡입팬; 및 상기 배기구상에 설치되어 외부공기를 흡입하여 상기 열교환기를 통해 배출되는 고온 가스의 온도를 조절하는 배기팬을 포함한다.In order to achieve the above object, the fibrous activated carbon regeneration apparatus according to the present invention is a fibrous activated carbon cartridge used as an adsorbent of an air pollution prevention facility during dyeing processing, the first and second washing tanks for washing the fibrous activated carbon cartridge; A drying stand installed at an upper end of the first and second washing tanks to remove water contained in the fibrous activated carbon cartridge; A regeneration furnace installed adjacent to the first and second washing tanks to sequentially clean and dry the fibrous activated carbon cartridge with steam and hot air; A steamer connected to the regeneration furnace by a steam pipe and supplying steam to the regeneration furnace; An incinerator installed at an upper end of the regeneration furnace to incinerate waste gas generated in the regeneration furnace; A heat exchanger installed between the regeneration furnace and the incinerator to regulate the temperature of the gas discharged from the incinerator to be transferred to the regeneration furnace and exhausted to an exhaust port; A suction fan installed on the heat exchanger and configured to suck external air to adjust a temperature of the hot gas generated in the incinerator; And an exhaust fan installed on the exhaust port to adjust the temperature of the hot gas discharged through the heat exchanger by sucking external air.
또한, 본 발명에 따른 섬유상 활성탄 재생방법은 염색가공 시 대기오염방지시설의 흡착제로 사용되는 섬유상 활성탄 카트리지에 있어서, 액류감량가공공정에서 배출되는 감량폐수를 수득하는 준비단계; 상기 섬유상 활성탄 카트리지를 1,2차로 세척하는 세척단계; 상기 세척단계에서 세척된 섬유상 활성탄 카트리지를 스팀 및 고온의 공기로 세정 및 건조시키는 재생단계; 상기 세척단계 및 재생단계로부터 배출된 오염물질을 물 및 기름으로 분리하는 여과단계; 상기 재생단계로부터 발생되는 폐가스를 고온으로 열처리하는 폐가스처리단계; 및 상기 폐가스처리단계에서 발생되는 고온의 가스를 열교환 후 재활용 및 대기 중에 배기시키는 열교환단계를 포함한다.In addition, the fibrous activated carbon regeneration method according to the present invention is a fibrous activated carbon cartridge used as an adsorbent of an air pollution prevention facility during dyeing, the preparation step of obtaining a wastewater discharged from the liquid loss reduction process; A washing step of washing the fibrous activated carbon cartridge first and second; A regeneration step of washing and drying the fibrous activated carbon cartridge washed in the washing step with steam and hot air; A filtration step of separating contaminants discharged from the washing and regenerating steps into water and oil; A waste gas treatment step of heat-treating the waste gas generated from the regeneration step at a high temperature; And a heat exchange step of recycling the hot gas generated in the waste gas treatment step after heat exchange and exhausting it into the atmosphere.
이하 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 섬유상 활성탄 재생장치의 구성 및 그 재생과정을 보여준다. 도면을 참조하면, 본 발명의 섬유상 활성탄 재생장치(1)는 세척조(3,4)와, 재생로(5)와, 소각로(6) 및 열교환기(7)로 구성된다.Figure 1 shows the configuration and regeneration process of the fibrous activated carbon regeneration apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to the drawings, the fibrous activated carbon regeneration apparatus 1 of the present invention comprises washing tanks 3 and 4, a regeneration furnace 5, an incinerator 6 and a heat exchanger 7. As shown in FIG.
상기 세척조(3,4)는 섬유상 활성탄 카트리지(이하 "카트리지"라 함)가 세척되는 용기로서, 1차 세척조(3) 및 2차 세척조(4)로 구성된다.The washing tanks 3 and 4 are containers in which the fibrous activated carbon cartridge (hereinafter referred to as "cartridge") is composed of a primary washing tank 3 and a secondary washing tank 4.
상기 1차 세척조(3)는 카트리지(2)가 침지되어 1차 세척되는 용기로서, 염색가공 시의 액류감량가공공정에서 발생된 NaOH를 함유한 감량폐수가 투입된 1차 세척조(3) 내부에 상기 카트리지를 침지하여 카트리지 내에 농축, 응고된 상태로 부착된 오일 및 각종 유해물질을 해리한다.The first washing tank (3) is a container in which the cartridge (2) is immersed in the first washing tank, and the inside of the first washing tank (3) into which the weight loss wastewater containing NaOH generated in the liquid loss reduction process during dyeing processing is introduced. The cartridge is immersed to dissociate the oil and various harmful substances attached to the cartridge in a concentrated and solidified state.
상기 2차 세척조(4)는 상기 1차 세척조(3)에서 1차 세척된 카트리지(2)가 침지되어 2차 세척되는 용기로서, 화학처리수가 투입된 상기 2차 세척조(4) 내부에상기 카트리지(2)를 침지하여 상기 카트리지에 남아있는 찌꺼기를 다시 세척한다. 또한, 본 발명에 있어서 상기 2차 세척조에 투입되는 화학처리수는 염색공장에서 배출되어 폐수처리장에서 처리되는 폐수가 이용된다.The secondary washing tank (4) is a container in which the cartridge (2) washed first in the primary washing tank (3) is immersed in the secondary washing tank (4) into which the chemical treatment water is added. Dip 2) and clean the residue left on the cartridge. In addition, in the present invention, the chemical treatment water introduced into the secondary washing tank is discharged from the dyeing plant, and the wastewater treated in the wastewater treatment plant is used.
이러한 1,2차 세척조(3,4)의 하단에는 송풍기(8)가 설치되는데, 상기 송풍기(8)는 카트리지(2)가 침지되어 있는 상기 1,2차 세척조 내부에 공기를 주입하여 세척액을 순환시킴으로써 상기 카트리지(2)의 세척을 용이하게 한다.A blower 8 is installed at the lower end of the first and second washing tanks 3 and 4, and the blower 8 injects air into the first and second washing tanks in which the cartridge 2 is immersed to wash liquid. By circulating, the cleaning of the cartridge 2 is facilitated.
그리고, 상기 1,2차 세척조(3,4)의 상단에는 건조대(9)가 설치되는데, 상기 1,2차 세척조에 침지되어 수분을 다량 함유하고 있는 카트리지(2)를 상기 건조대(9) 위에 올려 상기 카트리지내의 수분을 제거함으로써 후술하는 재생로(5)에서의 재생효율을 높이도록 한다.In addition, a drying table 9 is installed at the upper end of the first and second washing tanks 3 and 4, and a cartridge 2 immersed in the first and second washing tanks and containing a large amount of water is placed on the drying table 9. The removal efficiency of the regeneration furnace 5 to be described later is increased by removing water in the cartridge.
한편, 상기 세척조(3,4) 및 건조대(9)의 인접한 곳에 지지대(21)를 세우고 상기 지지대를 연결하는 지지간(22)을 상기 세척조 및 건조대 상부를 지나도록 설치한 후 상기 지지간 상에 호이스트(10)를 설치하여, 상기 카트리지를 1,2차 세척조(3,4)와 건조대(9) 사이로 운반하는 과정에서 수분을 함유하고 있어 무거워진 카트리지를 상기 호이스트로 걸어 이동시킴으로써 운반을 용이하도록 한다.On the other hand, the support 21 is placed in the vicinity of the washing tank (3, 4) and the drying rack (9) and the support rod 22 for connecting the support is installed so as to pass through the upper portion of the washing tank and drying rack, The hoist 10 is installed to contain the moisture in the process of transporting the cartridge between the 1st and 2nd washing tanks 3 and 4 and the drying rack 9 so that the heavy cartridge is moved to the hoist to facilitate transportation. do.
상기 재생로(5)는 상기 1,2차 세척조(3,4)를 거쳐 세척된 카트리지(2)를 다시 세정 및 건조시키는 곳이다.The regeneration furnace 5 is a place where the cartridge 2 washed through the first and second washing tanks 3 and 4 is washed and dried again.
즉, 이러한 재생로(5)와 인접된 곳에 상기 재생로 내부에 고온, 고압으로 스팀을 공급하는 스티머(11)가 설치되는데, 상기 재생로 상단에 설치된 호이스트(10a)에 의해 운반되어 재생로(5) 내부에 순차적으로 배열된 다수의 카트리지는 상기 스티머로부터 이어진 스팀관(17)과 각각 연결된 상태에서 일정 시간동안 스팀을 공급받아 상기 재생로(5) 내부의 온도는 80℃ 정도로 상승되면서 상기 카트리지(2)에 잔류하고 있는 오일 및 각종 오염물질을 용해시키게 된다.That is, a steamer 11 for supplying steam at a high temperature and high pressure is installed in the regeneration furnace in the vicinity of the regeneration furnace 5, and is carried by the hoist 10a installed at the upper end of the regeneration furnace ( 5) The plurality of cartridges sequentially arranged therein are supplied with steam for a predetermined time in a state in which they are connected to the steam pipes 17 connected to the steamer, respectively, and the temperature inside the regeneration furnace 5 is raised to about 80 ° C. The oil and various contaminants remaining in (2) are dissolved.
또한, 후술하는 열교환기(7)로부터 공급되는 고온의 외부공기에 의해 상기 재생로(5) 내부에 배열된 카트리지(2)의 세공 내에 포함되어 있는 수분을 건조시킨다.In addition, moisture contained in the pores of the cartridge 2 arranged inside the regeneration furnace 5 is dried by high temperature external air supplied from the heat exchanger 7 described later.
한편, 상기 건조대(9) 및 상기 재생로(5)와 인접하는 곳에 오일스키머(12)가 설치되어, 카트리지로부터 상기 건조대를 통해 아래로 떨어지거나 또는 상기 재생로에서 용해되어 흘러내리는 오일을 함유한 액체가 물과 기름으로 분리 처리되며, 분리된 물은 상기 오일스키머(12) 부근에 설치된 집수조(20)로 보내진다.On the other hand, the oil skimmer 12 is installed in the vicinity of the drying table 9 and the regeneration furnace 5, and contains an oil falling down from the cartridge through the drying stand or dissolved in the regeneration furnace. The liquid is separated into water and oil, and the separated water is sent to a sump 20 installed near the oil skimmer 12.
소각로(6)는 상기 재생로(5)의 상단에 설치되어 상기 재생로(5)에서 발생되는 폐가스가 소각되는 곳으로, 상기 소각로 상에는 가스버너(13)가 설치되어 상기 소각로의 온도를 약 750~850℃로 상승시켜 고온의 열로 폐가스를 소각하며, 바람직하게는 0.5초 정도의 짧은 시간동안 소각하여 환경오염 물질의 형성을 방지하도록 한다.The incinerator 6 is installed at the upper end of the regeneration furnace 5, where waste gas generated in the regeneration furnace 5 is incinerated, and a gas burner 13 is installed on the incinerator to adjust the temperature of the incinerator to about 750. The waste gas is incinerated by heating at a high temperature of ˜850 ° C., and is preferably incinerated for a short time of about 0.5 seconds to prevent the formation of environmental pollutants.
열교환기(7)는 상기 재생로(5)와 상기 소각로(6) 사이에 설치되어 상기 소각로로부터 발생되는 가스의 온도를 조절하는 것으로, 내부관(18) 및 외부관(19)의 이중관으로 형성된다.The heat exchanger 7 is installed between the regeneration furnace 5 and the incinerator 6 to control the temperature of the gas generated from the incinerator, and is formed as a double tube of the inner tube 18 and the outer tube 19. do.
이러한 열교환기(7)상에는 흡입팬(14)이 설치되어, 상기 열교환기의 외부관(19)에는 상기 흡입팬에 의해 대기중의 공기를 흡입하여 통하게 하고, 상기열교환기의 내부관(18)에는 상기 소각로(6)로부터 배출되는 고온의 가스가 통하도록 한다.The suction fan 14 is provided on the heat exchanger 7, and the external pipe 19 of the heat exchanger allows the air sucked into the air by the suction fan to pass through the internal pipe 18 of the heat exchanger. Into the hot gas discharged from the incinerator (6).
즉, 상기 소각로(6)에서 상승된 가스의 온도는 700℃가 넘기 때문에 그대로 재생로(5)에 들어가면 카트리지(2)가 녹거나 오염될 우려가 있으며 또 대기 중에 그대로 배출시킬 수 없으므로, 상기 흡입팬(14)에 의해 흡입된 외부공기를 상기 열교환기(7)의 외부관(19)을 통하도록 함으로써 상기 소각로(6)로부터 배출되어 상기 열교환기의 내부관(18)을 통하는 고온의 가스를 약 300~350℃정도로 저하시킴과 동시에 상기 외부관을 통하는 외부공기는 고온의 가스로 인해 열이 전도되어 온도 350℃정도로 상승된 상태로 상기 재생로(5)로 이송되는 것이다.That is, since the temperature of the gas raised in the incinerator 6 exceeds 700 ° C., the cartridge 2 may melt or be contaminated when it enters the regeneration furnace 5 as it is and cannot be discharged as it is in the air. By passing the outside air sucked by the fan 14 through the outer tube 19 of the heat exchanger 7, the hot gas is discharged from the incinerator 6 and passes through the inner tube 18 of the heat exchanger. The external air passing through the outer tube is transferred to the regeneration furnace 5 in a state in which heat is conducted due to the high temperature gas and the temperature is raised to about 350 ° C.
한편, 상기 열교환기(7)의 내부관(18)을 흐르는 고온의 가스는 상기 흡입팬(14)에 의해 흡입된 공기에 의해 열전도되어 온도가 저하된 상태에서 상기 열교환기에 연설된 배기구(15)로 배출된다. 이때, 상기 열교환기에서 나오는 가스는 온도가 높은 편이므로 상기 배기구 상에 설치된 배기팬(16)에 의해 다시 외부의 공기를 흡입하여 가스의 온도를 150-170℃로 낮추면서 상기 배기구를 통해 대기 중에 배출된다.On the other hand, the hot gas flowing through the inner tube 18 of the heat exchanger 7 is heat-conducted by the air sucked by the suction fan 14 and the exhaust port 15 delivered to the heat exchanger while the temperature is lowered. To be discharged. At this time, since the gas from the heat exchanger is high in temperature, the outside air is sucked back by the exhaust fan 16 installed on the exhaust port to lower the temperature of the gas to 150-170 ° C. in the air through the exhaust port. Discharged.
상기와 같은 구성을 가진 본 발명의 섬유상 활성탄 재생장치를 이용하여 카트리지를 재생처리하는 과정을 각 단계별로 설명하면 다음과 같다.The process of regenerating the cartridge by using the fibrous activated carbon regeneration apparatus of the present invention having the above configuration will be described in each step as follows.
제 1 단계 : 준비단계Step 1: Preparation
염색가공 시 카트리지를 이용하여 텐터에서 나오는 가스를 여과하는 과정을 통해 분진이나 오일미스트 등의 유해물질이 농축, 응고되어 부착된 카트리지(2)를수득한다.In the dyeing process, the cartridge (2) is obtained by concentrating and solidifying harmful substances such as dust or oil mist through the process of filtering the gas from the tenter by using the cartridge.
또한, 염색가공 시 액류감량기를 이용하여 직물을 저농도의 알칼리용액에 접촉시켜 알칼리처리하는 감량가공과정에서 배출되는 NaOH가 함유된 감량폐수 및 염색공장에서 배출된 염색폐수를 폐수처리장에서 화학처리한 물을 수득한다.In addition, the dyeing wastewater containing NaOH and the dyeing wastewater discharged from the dyeing plant are chemically treated in the wastewater treatment plant using the liquid reducer during dyeing process. To obtain.
제 2 단계 : 세척단계Second Step: Cleaning Step
상기 준비단계에서 수득된 감량폐수를 1차 세척조(3)에 투입하고 여기에 카트리지(2)를 침지한 후 상기 카트리지에 부착된 오일이나 각종 유해물질을 NaOH로 가수분해하여 해리시켜 1차 세척하는데, 이때 1차 세척조(3) 내부에 송풍기(8)로 공기를 주입하여 상기 카트리지의 세척을 용이하게 한다.After reducing the wastewater obtained in the preparation step into the primary washing tank (3) and immersing the cartridge (2) therein, the oil or various harmful substances attached to the cartridge is hydrolyzed with NaOH to dissociate and wash first. In this case, air is injected into the blower 8 into the first washing tank 3 to facilitate the cleaning of the cartridge.
상기 1차 세척이 끝난 카트리지(2)를 호이스트(10)로 걸어 올려 건조대(9)로 운반한 후 상기 카트리지 내에 함유된 수분을 제거하며, 상기 건조대 아래로 떨어진 오일 등은 오일스키머(12)로 보내져 물과 기름으로 분리 처리되고 물은 집수조(20)에 모아진다.The first washing cartridge 2 is hung up on the hoist 10 and transported to the drying rack 9 to remove moisture contained in the cartridge, and the oil dropped below the drying rack is transferred to the oil skimmer 12. It is sent and separated into water and oil and the water is collected in the sump 20.
상기 건조대(9)에서 건조된 카트리지(2)는 다시 화학처리수가 투입된 2차 세척조(4)에 침지한 후 카트리지(2)에 남아 있는 찌꺼기를 씻어내어 2차 세척하는데, 이때 1차 세척 시와 마찬가지로 상기 2차 세척조 내부에 송풍기(8)로 공기를 주입하여 상기 카트리지의 세척을 용이하게 한다.The cartridge 2 dried on the drying table 9 is immersed in the secondary washing tank 4 into which the chemical treatment water is added again, and then the residue remaining on the cartridge 2 is washed off and washed twice. Likewise, the air is injected into the blower 8 inside the secondary washing tank to facilitate the cleaning of the cartridge.
상기 2차 세척이 끝난 카트리지(2)를 다시 호이스트(10)로 걸어 올려 건조대(9)로 운반한 후 상기 카트리지 내에 함유된 수분을 제거하며, 1차 세척 시와 마찬가지로 상기 건조대 아래로 떨어진 오일 등은 오일스키머(12)로 보내져 물과 기름으로 분리 처리되고 물은 집수조(20)에 모아진다.The second washing cartridge (2) is finished again to the hoist (10) and transported to the drying rack (9) to remove the water contained in the cartridge, as in the first cleaning oil dropped down the drying rack, etc. The silver is sent to the oil skimmer 12 and separated into water and oil, and the water is collected in the sump 20.
상기한 바와 같이 오일이나 오염물질이 부착된 카트리지(2)는 세척단계를 통해 1차 재생처리되며 이에 대하여 도 2 에 상세히 도시하였다.As described above, the cartridge 2 to which oil or contaminants are attached is firstly regenerated through a washing step, which is shown in detail in FIG.
제 3 단계 : 재생단계Third Step: Playback Step
상기 1차 재생처리된 카트리지(2)는 재생로(5)로 이송되어 호이스트(10a)에 의해 상기 재생로 내부에 나란히 배열되고, 각각의 카트리지(2)와 연결된 스팀관(17)을 통해 스티머(11)로부터 일정 시간동안 스팀을 공급받아 상기 재생로의 내부는 약 80℃ 정도의 온도를 유지하면서 상기 카트리지(2)에 잔류하고 있는 오일이나 각종 오염물질을 용해시킨 후 상기 스티머의 작동을 차단하여 스팀공급을 중단한다.The primary regenerated cartridge (2) is transferred to the regeneration furnace (5) and arranged side by side inside the regeneration furnace by a hoist (10a), the steamer through a steam pipe (17) connected to each cartridge (2) Steam is supplied from (11) for a predetermined time, and the inside of the regeneration furnace dissolves oil or various contaminants remaining in the cartridge 2 while maintaining a temperature of about 80 ° C, and then blocks the operation of the steamer. To stop the steam supply.
이 과정에서 상기 재생로(5)에서 발생되는 폐가스는 소각로(6)로 이송되며, 상기 재생로 하부로 용해되어 흘러내리는 오일이 함유된 액체는 오일스키머(12)로 보내져 기름과 물로 분리 처리되고 물은 집수조(20)에 모아진다.In this process, the waste gas generated in the regeneration furnace 5 is transferred to the incinerator 6, and the liquid containing oil flowing into the lower portion of the regeneration furnace is sent to an oil skimmer 12 to be separated into oil and water. Water is collected in the sump 20.
한편, 상기 재생단계에서는 후술하는 열교환단계로부터 고온의 공기를 공급받아 재생로(5) 내부의 온도가 상승되면서 카트리지(2)에 남아 있는 수분이 건조된다.On the other hand, in the regeneration step, the water remaining in the cartridge 2 is dried while the temperature inside the regeneration furnace 5 is increased by receiving hot air from the heat exchange step described later.
상기한 바와 같이 상기 카트리지는 재생단계를 통해 세정 및 건조되어 2차 재생처리되며 이에 대하여 도 3 에 상세히 도시하였다.As described above, the cartridge is washed and dried through a regeneration step to perform secondary regeneration, which is shown in detail in FIG. 3.
제 4 단계 : 폐가스처리 및 열교환단계4th step: waste gas treatment and heat exchange step
상기 재생단계에서 발생되는 폐가스는 소각로(6)에서 분해되는데, 이때 가스버너(13)로 상기 소각로의 온도를 750~850℃로 높여 폐가스를 고온 열처리한다.The waste gas generated in the regeneration step is decomposed in the incinerator (6), and the gas burner (13) increases the temperature of the incinerator to 750-850 ° C. to heat-treat the waste gas at high temperature.
이때 상기 소각처리된 고온의 가스는 열교환기(7)로 이송되어 상기 열교환기(7)의 내부관(18)을 통하게 되고, 흡입팬(14)에 의해 흡입된 외부공기는 상기 열교환기(7)의 외부관(19)을 통하게 되는데, 상기 내부관을 통하는 고온의 가스는 상기 외부관을 통하는 외부공기로 인해 온도가 750~850℃에서 300~350℃로 저하된 상태에서 배기구(15)로 이송되며, 이송되는 과정에서 배기팬(16)에 의해 다시 외부공기를 공급받아 가스의 온도는 300~350℃에서 150~170℃로 저하된 상태로 상기 배기구를 통해 대기 중에 배출된다.At this time, the incinerated hot gas is transferred to the heat exchanger (7) to pass through the inner tube (18) of the heat exchanger (7), the outside air sucked by the suction fan 14 is the heat exchanger (7) It is through the outer tube 19 of the), the hot gas through the inner tube to the exhaust port 15 in the temperature is lowered from 750 ~ 850 ℃ to 300 ~ 350 ℃ due to the external air through the outer tube In the process of being transported, the external air is supplied again by the exhaust fan 16 to be discharged into the atmosphere through the exhaust port while the temperature of the gas is lowered from 300 to 350 ° C to 150 to 170 ° C.
한편, 상기 외부관(19)을 통과하는 외부공기는 상기 재생로(5) 내부의 카트리지(2)에 연결된 스팀관(17)으로 이송되어 상기 세척 및 재생단계를 통해 1,2차 처리하는 과정에서 수분이 남아있는 카트리지(2)를 건조시키는데, 이 과정에서 스티머(11)로부터 스팀공급이 중단된 후 상기 열교환기(7)에서 공급되는 가열된 외부공기가 스팀관(17)으로 유입되어서 실제 재생로(5) 내부의 온도는 80℃에서 100~120℃로 상승된 상태에서 30분 동안 카트리지(2)를 건조시키게 된다.On the other hand, the external air passing through the outer tube 19 is transferred to the steam tube 17 connected to the cartridge (2) in the regeneration furnace (5) process of the first and second processes through the washing and regeneration step In the process of drying the cartridge (2) remaining, the steam supply from the steamer (11) is stopped in the process, the heated external air supplied from the heat exchanger (7) flows into the steam pipe (17) actually The temperature inside the regeneration furnace 5 is to dry the cartridge (2) for 30 minutes in a state of rising from 80 ℃ to 100 ~ 120 ℃.
상기한 바와 같은 폐가스처리 및 열교환단계에 대해 도 4 에 상세히 도시하였다.Waste gas treatment and heat exchange steps as described above are shown in detail in FIG. 4.
제 5 단계 : 재활용단계5th step: recycling step
상기 폐가스처리 및 열교환단계를 거쳐 재생이 완료된 카트리지(2)는 재차 염색가공 시 텐터에 의한 대기오염방지시설에 투입되어 재활용할 수 있게 된다.The cartridge 2, which has been regenerated through the waste gas treatment and heat exchange step, may be recycled by being introduced into the air pollution prevention facility by the tenter during dyeing.
이상과 같이 본 발명에 따른 섬유상 활성탄 재생장치 및 그 재생방법을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않으며 그 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the fibrous activated carbon regeneration apparatus and the regeneration method thereof according to the present invention have been described with reference to the illustrated drawings. However, the present invention is not limited by the embodiments and the drawings disclosed in the present specification. Of course, various modifications may be made.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명의 섬유상 활성탄 재생장치 및 그 재생방법에 따르면, 섬유상 활성탄의 재생이 쉽고 여러 단계의 세척 및 재생단계를 거쳐 섬유상 활성탄 표면상의 흡착질 즉, 오일이나 각종 유해물질을 거의 완전히 제거하여 섬유상 활성탄의 흡착성능을 복원하여 장기간 재사용이 가능하므로 경제적인 효과를 얻을 수 있으며, 또한 염색가공공장의 알카리 감량폐수처리 및 염색폐수처리에도 효과적인 발명으로서 염색가공 시의 액류감량공정에서 배출되는 NaOH를 함유한 감량폐수 및 염색공장의 폐수처리장에서 처리된 폐수를 활용하여 폐 섬유상 활성탄 카트리지를 세척함으로써 그에 따른 수처리시설비용과 원수의 사용을 줄일 수 있으며, 재생로에서 발생되는 폐가스를 고온의 열로 소각처리하여 산업폐기물에 의한 환경오염을 방지할 수 있다.As described above, according to the fibrous activated carbon regeneration apparatus of the present invention and its regeneration method, it is easy to regenerate the fibrous activated carbon, and after several steps of washing and regenerating, the adsorbents on the surface of the fibrous activated carbon, that is, oil or various harmful substances are almost completely removed. As it can be reused for a long time by restoring the adsorption performance of fibrous activated carbon, economic effect can be obtained. Also, it is an effective invention for alkali reduction wastewater treatment and dye wastewater treatment in dyeing processing plant. Wastewater containing wastewater and wastewater treated in the wastewater treatment plant of the dyeing plant can be used to wash the waste fibrous activated carbon cartridge, thereby reducing the cost of water treatment facilities and the use of raw water, and incinerating the waste gas generated from the regeneration furnace with high temperature heat. Environmental pollution by industrial waste It can prevent.
특히, 본 발명의 섬유상 활성탄 재생장치는 염색공단과 주변 일대를 오염시키는 각종 악취나 오염물질을 완전히 제거할 수 있어 공해방지에 매우 효과적이다.In particular, the fibrous activated carbon regeneration apparatus of the present invention can completely remove various odors or contaminants that contaminate the dyeing complex and the surrounding area, and is very effective in preventing pollution.
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