KR100497534B1 - High-temperature furnace for the disposal of solid medical wastes and adsorption plant for oxygen enrichment of air - Google Patents

High-temperature furnace for the disposal of solid medical wastes and adsorption plant for oxygen enrichment of air Download PDF

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KR100497534B1
KR100497534B1 KR10-2002-0063946A KR20020063946A KR100497534B1 KR 100497534 B1 KR100497534 B1 KR 100497534B1 KR 20020063946 A KR20020063946 A KR 20020063946A KR 100497534 B1 KR100497534 B1 KR 100497534B1
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Abstract

본 발명의 핵심은 효과적이고 경제적으로 적절한 공기 중 산소 농후화를 위한 흡착 플랜트를 이용하여, 2000 ℃ 이상의 온도에서 유해한 의료 폐기물을 소각하기 위한 플랜트를 제공하는 것이다.The core of the present invention is to provide a plant for the incineration of hazardous medical waste at temperatures above 2000 ° C., using an adsorption plant for oxygen enrichment in air that is effective and economically appropriate.

공기 중 산소 농후화용 플랜트는 두 흡착기의 한 블록을 포함한다. 흡착기의 외부 하우징은 원형 단면의 실린더 형상을 갖고, 타원형 탄면의 내부 쉘을 포함한다. 쉘의 각 단면적은 타원의 이심율 감소에 기인하여 길이축을 따라서 볼 때 감소한다. 흡착기 말단의 외부상에 세 개의 파이프가 설치되고, 이들 파이프 중 둘은 외부 하우징의 내표면 및 내부 쉘의 외표면으로부터 동일한 거리에서 타원의 종축상에 쉘의 양 측면에 대칭적으로 배열되어 있고; 상기 파이프 중 제3 파이프는 강건한 하우징 및 쉘의 공통 길이축상에 설치되어 있다.The plant for oxygen enrichment in air contains one block of two adsorbers. The outer housing of the adsorber has a cylindrical shape with a circular cross section and includes an inner shell of an elliptical ball surface. Each cross-sectional area of the shell decreases when viewed along the longitudinal axis due to a decrease in the eccentricity of the ellipse. Three pipes are installed on the outside of the end of the adsorber, two of which are symmetrically arranged on both sides of the shell on the longitudinal axis of the ellipse at the same distance from the inner surface of the outer housing and the outer surface of the inner shell; The third of the pipes is installed on a common longitudinal axis of the robust housing and the shell.

Description

고형 의료 폐기물의 처리를 위한 고온로 및 공기 중 산소 농후화를 위한 흡착 플랜트{HIGH-TEMPERATURE FURNACE FOR THE DISPOSAL OF SOLID MEDICAL WASTES AND ADSORPTION PLANT FOR OXYGEN ENRICHMENT OF AIR}HIGH-TEMPERATURE FURNACE FOR THE DISPOSAL OF SOLID MEDICAL WASTES AND ADSORPTION PLANT FOR OXYGEN ENRICHMENT OF AIR}

본 발명은 환경 보호, 특히 위험한 고형 의료 폐기물의 처리에 관한 것으로서, 단일 개념의 발명으로 분류될 수 있는 일군의 발명 (로 및 공기 중 산소 농후화용 플랜트)을 포함한다.The present invention relates to the protection of the environment, in particular to the treatment of dangerous solid medical waste, and includes a group of inventions (plants for furnace and air enrichment in oxygen) that can be classified as a single concept invention.

격리 병원을 포함하여 다양한 의료기관의 활동 중에 발생하는 고형 의료 폐기물은 대중에게 심각한 위험을 주게 되는데, 이는 감염된 의료 폐기물이 통제되지 않고 배출될 경우 공공 쓰레기 수거소 및 하치장으로 보내져 사람들 및 다양한 운반기와 이러한 폐기물의 접촉이 일어날 수 있기 때문이다.Solid medical waste generated during the activities of various medical institutions, including quarantine hospitals, poses a serious risk to the public, where uncontrolled discharge of infected medical waste is sent to public waste stations and dumps, where people and various carriers and these wastes are Because contact can occur.

또한, 몇몇 의약 제제, 바이러스 및 화학물질, 예컨대 다이옥신, 퓨란 및 페놀의 처리에 있어, 이들의 소각온도는 쓰레기 처리 플랜트를 작동시키는 화기 챔버의 연소 온도 (1300 이하) 보다 상당히 높아야만 한다는데 위험이 존재한다. In addition, in the treatment of some pharmaceutical preparations, viruses and chemicals such as dioxins, furans and phenols, the risk that their incineration temperature must be significantly higher than the combustion temperature of the fire chamber (less than 1300) operating the waste treatment plant. exist.

이와 관련하여, 러시아 및 다른 국가들에서, 하기의 기술 공정을 이용하는 것에 기초한 고온 소각 방법이 개발되고 있다:In this regard, in Russia and other countries, high temperature incineration methods based on using the following technical processes are being developed:

-고온 (2000 ℃ 이하) 및 산소 블로잉 (blowing) 을 이용한 폐기물의 열적 공정;Thermal processing of waste using high temperature (below 2000 ° C.) and oxygen blowing;

-2000-3000 ℃의 온도에서 폐기물의 플라즈마 공정;Plasma process of waste at a temperature of -2000-3000 ° C .;

-의료용 폐기물의 동축-마이크로파 공정 (coaxial-microwave processing),Coaxial-microwave processing of medical waste,

-폐기물의 3000 ℃까지의 유도 및 전기-아크 가열 (induction and electric-arc heating).Induction and electric-arc heating up to 3000 ° C of waste.

러시아에서는, 이러한 작업이 주로 비철 금속 국립 연구소 및 열물리 연구소에서 진행중이다.In Russia, this work is mainly in progress at the National Institute of Non-Ferrous Metals and the Institute of Thermal Physics.

상기에서 언급한 첫 번째를 제외한 방법들은, 극히 높은 전력 요구 및 라이닝 기술로 제조된 연소 기구 벽의 낮은 안정성 때문에, 폭넓게 응용되지는 못하고 있다.The methods other than the first mentioned above are not widely applied due to the extremely high power requirements and the low stability of the burner wall produced by the lining technique.

산소 블로잉을 이용한 열적 공정과 관련해서는, 이 문제는 러시아 및 기타 국가의 수많은 기업들이 착수해 있다.With regard to thermal processes using oxygen blowing, this issue is undertaken by numerous companies in Russia and other countries.

예컨대, 러시아에서는 비철 금속 국립 연구소가 산업체들과 함께, 연소 온도를 1500 ℃까지 상승시키는 걸 가능케 하는, 용융물의 인텐스 공기-산소 버블링 (intense air-oxygen bubbling) 을 이용한 파일롯 쓰레기 소각 플랜트를 만들었다.In Russia, for example, the National Institute of Non-Ferrous Metals has worked with industry to produce pilot waste incineration plants using intense air-oxygen bubbling of the melt, which makes it possible to raise the combustion temperature to 1500 ° C.

이 플랜트 및 기술에 대하여는 하기의 러시아 특허가 부여되었다.The following Russian patents have been granted to this plant and technology.

● 제2041422호, 91년 7월 26일 (모이시프 V.S.) "고형 연료의 소각을 위한 방법 및 장치" - 유동층에서의 연소;204142, July 26, 91 (Moisif V.S.) "Method and Apparatus for Incineration of Solid Fuels"-combustion in fluidized bed;

● 제2045706호, 92년 4월 30일 (유사체프 A.B.) "고형 폐기물의 열 재컨디셔닝 방법" - 철을 첨가하고 (채워진 폐기물 양의 20 % 이하로) 산소로 슬래그 배스 (slag bath) 를 블로잉.2045706, April 30, 92 (Kanachev AB) "Method of Thermal Reconditioning of Solid Wastes"-Adding iron (up to 20% of the amount of waste filled) and blowing a slag bath with oxygen. .

● 제2043566호, 91년 10월 29일 (모이시프 V.S.) "유동층용 로" - 유동층에서 터닝 노즐로 연소.2043566, October 29, 91 (Moisif V.S.) "Fluid Bed Furnace"-Combustion with turning nozzles in a fluid bed.

이러한 플랜트에서 (반유코프의 로), 산소 블로잉, 1500 ℃까지의 용융물의 신속한 가열 및 2초 이상 온도 유지가 이용된다. 이는 송풍관 가스에서의 다이옥신, 퓨란 및 페놀의 감소에 기여한다.In such plants (furnace of Banyukov), oxygen blowing, rapid heating of the melt up to 1500 ° C. and temperature holding for at least 2 seconds are used. This contributes to the reduction of dioxin, furan and phenol in the blower gas.

러시아 특허 제2135896호, 98년 12월 28일, IPC F23G 5/027, 7/00 (포포프 A.N., 볼로코느스키 L.A. 등) "고형 폐기물의 열처리 방법 및 장치"도 관심의 대상인데, 여기에는 오존-함유 매질이 금속-강화 고무 재료 (자동차 타이어)를 연소하는데 사용된다.Also of interest is Russian Patent No. 2135896, Dec. 28, 98, IPC F23G 5/027, 7/00 (Popov AN, Volokoneski LA et al.) "Method and apparatus for the heat treatment of solid waste". Ozone-containing media are used to burn metal-reinforced rubber materials (car tires).

기타 국가에서도, 산소 블로잉을 통한 쓰레기 소각 플랜트에 많은 관심을 기울이고 있다. 예컨대, 에이. 하랄드 (독일)의 "Forschungen u. Entwicklungsbedarf in der Entsorgungswirtschaft/Energiewirt/Tagesfragen", 41, 9호, 238 페이지, 1991)의 검토에서, 폐기물 소각에서 순수한 산소 또는 산소 및 공기 블로잉을 이용하는 것이 쓰레기 소각의 발전에서 가장 유망한 경향이라는 것에 주목하고 있다.In other countries, much attention is also given to waste incineration plants by oxygen blowing. For example, A. In a review by Harald (Germany) of "Forschungen u. It is noted that it is the most promising trend in development.

미국에서는, "용융 금속 기술" 공정이 널리 보급되고 있다. (Energy and Run Material Recovery, 1997, 페이지 65)In the United States, the "molten metal technology" process is widespread. (Energy and Run Material Recovery, 1997, page 65)

본 기술 분야에서, 폐기물의 고온 소각을 위해 산소 농후화 공기 (oxygen-enriched air) 를 사용하는 것과 관련하여 다른 국가들의 수많은 특허 및 응용이 알려져 있다.In the art, numerous patents and applications from other countries are known for the use of oxygen-enriched air for high temperature incineration of waste.

- 독일연방 출원 제340989호, 84년 3월 17일 IPC F23C 11/02 (메이어) - 공기에 산소를 첨가한 유동층 로;Federal Application No. 340989, March 17, 84 IPC F23C 11/02 (Meyer)-Fluidized bed furnace with oxygen added to air;

- 독일연방 출원 제4027908호, 90년 9월 3일 IPC F23L 7/00 (버거) - 화기-격자상의 공간에 산소-농후화 공기를 공급;Federal Application No. 4027908, 3 September 90 IPC F23L 7/00 (burger)-supplying oxygen-enriched air to the space on the fire-grid;

- 미국특허 제5065680호, 90년 6월 4일, IPC F23B 7/00 (치탐) - 산소-농후화 공기를 이용한 디페닐 소멸을 위한 이동식 폐기물 소각 장치;US Patent No. 5065680, June 4, 90, IPC F23B 7/00 (chitam)-Mobile waste incineration apparatus for diphenyl extinction using oxygen-enriched air;

- 미국특허 제5052310호, 91년 1월 22일, IPC F23B 7/00 (고프) - 화기-격자하에서 공기를 공급;US Pat. No. 5,532,10, January 22, 91, IPC F23B 7/00 (Gof)-supplying air under a fire-grid;

- 독일연방 출원 제4137284호, 91년 11월 13일, IPC F23B 7/00 (만프레드) - 산소 공급하의 샤프트에서의 폐기물 소각;-German Federal Application No. 4137284, 13 November 91, IPC F23B 7/00 (Manfred)-Incineration of waste in the shaft under oxygen supply;

- 독일연방 출원 제3735061, 87년 10월 26일, IPC F23G 5/12 (피셔) - 유해 물질 방출 및 송풍관 가스 부피를 감소시키기 위한 것으로 50 % O2 까지 농후화된 공기가 화기 챔버에 공급된다;Federal Application No. 3735061, October 26, 87, IPC F23G 5/12 (Fischer)-enriched air by 50% O 2 to the fire chamber to reduce the release of harmful substances and the volume of the flue gas ;

- 독일연방 출원 제4002258, 90년 10월 26일 IPC F23G 5/12 (렌호클) - 할로겐 함유 폐기물 연소를 위한 것으로, 코우크 재, 천연 가스 및 산소가 보일러로로 공급되고, 연소 온도가 1600 ℃에 이른다;-German Application No. 4002258, October 26, 90 IPC F23G 5/12 (Renhawk)-for the combustion of halogen-containing wastes, with coke ash, natural gas and oxygen supplied to the boiler, with a combustion temperature of 1600 Up to ℃;

- 미국 특허 제4848250호 88년 8월 25일, IPC F23F 5/16 (원덜리) - 공기를 용융 슬래그 배스를 통해 버블링함으로써 2200 ℃의 화기 챔버 소각 장치에서의 연소;US Patent No. 4848250, Aug. 25, 88, IPC F23F 5/16 (Wanderly)-Combustion in a fire chamber incinerator at 2200 ° C. by bubbling air through a molten slag bath;

- 미국 특허 제4949653호 89년 12월 5일, IPC F23D 14/06 (라스트) - 터널 로에서 의료 폐기물의 소각.US Patent No. 4949653, December 5, 89, IPC F23D 14/06 (last). Incineration of medical waste in tunnel furnaces.

공지의 해결책들은 하기의 단점 때문에 어려움을 겪는다:Known solutions suffer from the following disadvantages:

1. 산소 공급은 가수분해에 의해 물로부터 또는 린데 (Linde) 또는 클라우데 (Claude) 법에 따라 액화시키고 이어 증발시킴에 의해 공기로부터 산소를 생성한다. 상기에 제시된 응용법 및 특허의 대부분은 값비싼 린데법의 사용을 고려한다. 이 경우 산소 공급 단위는 합당한 폐기물 소각 플랜트보다 고가인 것으로 밝혀진다.1. Oxygen supply produces oxygen from water by hydrolysis or by liquefaction and then evaporation according to Linde or Claude method. Most of the applications and patents presented above contemplate the use of expensive Linde methods. In this case, the oxygen supply unit is found to be more expensive than a reasonable waste incineration plant.

2. (1500 ℃ 이상의 온도를 견디는) 신뢰할만한 온도-안정성 물질이 없다는 관점에서, 산소 블로잉을 하는 폐기물 소각 플랜트의 연소 수명은 1-2년을 넘지 않는다.2. In view of the absence of reliable temperature-stable materials (withstanding temperatures above 1500 ° C), the combustion life of the waste incineration plant with oxygen blowing does not exceed 1-2 years.

본 발명에 관련된 선행 기술은 러시아 특허 제2061345호, 94년 9월 26일, IPC F23C 5/00 (아다모비치 등) "음용수 공급 및 전력 공급 시스템에 폐기물-기체 열을 활용하는 쓰레기 소각용 플랜트"로서, 공기로부터 산소를 격리하는 것을 보장하는 압력 스윙 (pressure swing) 흡착 기술의 도움으로 얻어진 40-80 % O2까지 산소가 농후화된 공기가 사용된다.Prior art related to the present invention is disclosed in Russian Patent No. 2061345, Sep. 26, 94, IPC F23C 5/00 (Adamovic et al.) "Waste incineration plant utilizing waste-gas heat in drinking water supply and power supply systems. As a result, oxygen enriched air is used up to 40-80% O 2 obtained with the help of pressure swing adsorption techniques that ensure the isolation of oxygen from air.

본 발명은 산소로 공기를 농후화하고 분쇄된 폐기물을 로켓 엔진 원리를 이용한 연소 챔버 (로) 에서 연소하는 보다 효과적이고 경제적인 방법을 사용하여, 2000 ℃ 이상에서 위험한 의료 폐기물을 처리하는 쓰레기 소각 플랜트를 제공하는 것을 제시한다.The present invention uses a more efficient and economical method of enriching air with oxygen and combusting pulverized waste in a combustion chamber (furnace) using the rocket engine principle, using a waste incineration plant to treat hazardous medical waste above 2000 ° C. To present.

매우 중요한 요인이 여기서 고려된다: 대규모 보호 시설의 영역 내에서, 모아진 의료 폐기물을 직접 소각할 필요성. 이는 병원 구내를 넘어 감염된 물질이 반출되는 것을 완전히 배제한다.A very important factor is taken into account here: the need to directly incinerate the collected medical waste, in the area of large care facilities. This completely excludes the transfer of infected material beyond the hospital premises.

최근, 이의 실시가 미국, 일본, 스웨덴, 덴마크, 노르웨이에서 응용되어 왔다. 모스크바도 이러한 아이디어를 지지한다. 2000년 9월 28일, 모스크바 시의회는 생태학 정책 위원회의 상세한 제안을 검토하고, "병원의 집중화된 제공을 위해 3-4 기관을 설립하고, 격리 병원의 영역내에 위치한 7개의 개별 플랜트를 건설하는" 결정을 내렸다. ("Farmatsevticheskii Vestnik" 제38호, 2000년 10월 17일)Recently, its implementation has been applied in the United States, Japan, Sweden, Denmark and Norway. Moscow also supports this idea. On September 28, 2000, the Moscow city council reviewed the detailed proposal of the Ecological Policy Committee, "establishing three or four institutions for the centralized provision of hospitals, and building seven individual plants within the territory of quarantine hospitals." I made a decision. ("Farmatsevticheskii Vestnik" No. 38, 17 October 2000)

명백하게, 한국에서도 유해한 의료 폐기물을 처리하는 이러한 실시를 파악하는 것이 합당하다.Obviously, it is reasonable to identify such practices in Korea that deal with hazardous medical waste.

본 발명은 공기 중 산소를 농후화하는 흡착 플랜트에 근거한 것이다.The present invention is based on an adsorption plant that enriches oxygen in air.

본 기술분야의 상태로부터, 입구가 압축 공기 공급 시스템에 접속되고 출구가 산소 소모기 (consumer) 에 접속된, 흡착제로 채워진 수개의 (둘 이상) 흡착기 (adsober), 및 가스 스트림을 조절하여 흡착기와 흡착의 사이클 스위치-오버 (switch-over) (재생 지속시간) 를 가능케 하는 한 블록의 밸브를 포함하는, 질소 및 아르곤의 혼합물과의 산소-농후화 기체 혼합물을 생성물 가스로서 수득하기 위한, 공기 분리용 압력 스윙 (pressure swing) 흡착 플랜트가 알려져 있다. 산소-생성 플랜트는 다수의 특허로 보호된다:From the state of the art, several (two or more) adsorbers filled with adsorbent, with inlets connected to the compressed air supply system and outlets connected to the oxygen consumer, and gas streams are regulated to Air separation to obtain an oxygen-enriched gas mixture as a product gas with a mixture of nitrogen and argon, comprising a block of valves that enable cycle switch-over of the adsorption (regeneration duration) A pressure swing adsorption plant is known. Oxygen-generating plants are protected by a number of patents:

●미국 특허 제5163978호 IPC5 B01D 53/04 91년 10월 8일 출원, 92년 11월 17일 공고, Nat. Pat. Cl. 55/18;U.S. Patent No. 5,516,578 IPC 5 B01D 53/04, filed October 8, 91, published November 17, 92, Nat. Pat. Cl. 55/18;

● 미국 특허 제5169413호 IPC5 B01D 53/04 91년 10월 7일 출원, 92년 12월 8일 공고, Nat. Pat. Cl. 55/25;US Patent No. 5169413 IPC 5 B01D 53/04 filed Oct. 7, 1991, issued Dec. 8, 92, Nat. Pat. Cl. 55/25;

● 미국 특허 제5256172호 IPC5 B01D 53/04 92년 4월 17일 출원, 93년 10월 26일 공고, Nat. Pat. Cl. 423/230;US Patent No. 5256172 IPC 5 B01D 53/04 filed April 17, 92, published October 26, 93, Nat. Pat. Cl. 423/230;

● 미국 특허 제5104426호 IPC5 B01D 53/04 90년 11월 2일 출원, 92년 4월 14일 공고, Nat. Pat. Cl. 55/18;US Patent No. 5104426 IPC 5 B01D 53/04, filed November 2, 90, issued April 14, 92, Nat. Pat. Cl. 55/18;

● 캐나다 특허 제1325182호 IPC5 B01D 53/04 88년 8월 5일 출원, 93년 12월 14일 공고;Canadian Patent 13225182 IPC 5 B01D 53/04, filed August 5, 88, issued December 14, 93;

● 미국 특허 제5203889호 IPC5 B01D 53/04 92년 3월 5일 출원, 93년 4월 20일 공고, Nat. Pat. Cl. 55/163;U.S. Pat.No. 5,028,893 IPC 5 B01D 53/04, filed March 5, 92, published April 20, 93, Nat. Pat. Cl. 55/163;

● 프랑스 특허 제2689785호 IPC5 B01D 53/06, C01b 13/02 - 제9204487호 92년 4월 13일 출원, 93년 10월 15일 공고;French Patent No. 2689785 IPC 5 B01D 53/06, C01b 13/02-filed April 13, 92, issued October 15, 93;

● 프랑스 특허 제2684089호 IPC5 C01D 13/02 C01D 20/04 - 제9114546호 91년 11월 26일 출원, 93년 5월 21일 공고;French Patent No. 2684089 IPC 5 C01D 13/02 C01D 20 / 04—9114546, filed November 26, 91, issued May 21, 93;

● 미국 특허 제5258056호 IPC5 B01D 53/04 91년 9월 27일 출원, 93년 11월 2일 공고, Nat. Pat. Cl. 95/22;US Patent No. 528056 IPC 5 B01D 53/04, filed September 27, 91, published November 2, 93, Nat. Pat. Cl. 95/22;

● 미국 특허 제5330561호 IPC5 B01D 53/04 93년 3월 25일 출원, 94년 7월 19일 공고, Nat. Pat. Cl. 95/01;US Patent 5330561 IPC 5 B01D 53/04, filed March 25, 93, published July 19, 94, Nat. Pat. Cl. 95/01;

● 미국 특허 제4194891호 IPC5 B01D 53/04 94년 3월 20일 출원, 95년 5월 10일 공고, Nat. Pat. Cl. 95/01;US Patent No. 4194891, IPC 5 B01D 53/04, filed March 20, 94, published May 10, 95, Nat. Pat. Cl. 95/01;

● 미국 특허 제5240474호 IPC5 B01D 53/04 92년 1월 30일 출원, 93년 8월 31일 공고;US Patent No. 5240474 IPC 5 B01D 53/04, filed Jan. 30, 92, published Aug. 31, 93;

공지의 장치들의 주된 단점 중 하나는 흡착기 (adsorber) 의 구조적 구현체의 결함으로서, 이는 신뢰성과 장치의 작동 효율을 전체적으로 저하시킨다.One of the major disadvantages of the known devices is a defect in the structural implementation of the adsorber, which lowers the reliability and the operating efficiency of the device as a whole.

본 발명에 가장 가까운 것은, 흡착제로 채워지고, 입구 파이프가 압축 공기 공급 시스템에 연결되고 출구 파이프가 가스 스트림을 조절하고 파이프 라인을 연결하기 위한 밸브를 통해 소모기 (consumer) 에 연결된, 한 블록에 결합된 두 개의 흡착기를 포함하는 공기 분리 흡착 플랜트이다. (스키르노프 I.A. 등, "산소 생성용 흡착 플랜트", RU 2096078, 1998)Closest to the invention is in one block, filled with adsorbent, the inlet pipe is connected to the compressed air supply system and the outlet pipe is connected to the consumer via a valve for regulating the gas stream and connecting the pipeline. Air separation adsorption plant comprising two adsorbers combined. (Skirnov I.A. et al., "Adsorption Plant for Oxygen Generation", RU 2096078, 1998)

작동 효율 및 신뢰성을 높이기 위하여, 흡착기에는 외부 하우징 (housing) 의 길이축에 대하여 위치한 내부 쉘 (shell) 이 제공된다.In order to increase the operating efficiency and reliability, the adsorber is provided with an inner shell located about the longitudinal axis of the outer housing.

이는 흡착층을 통해 가스 스트림이 불균일하게 분포하는 것을 유도하고, 플랜트의 구조를 상당히 복잡하게 한다. 게다가, (기타 공지의 공학적 해결책들의 대부분 뿐만 아니라) 이 공학적 해결책의 단점은 배출 가스 중에 있는 상당히 많은 량의 산소 (약 16 부피%) 이다. 이는 전력 소모의 증가를 이끄는데, 이 부분의 산소를 포함하여 질소와 함께 방출되는 처리된 공기의 전체 부피를 압축하는데 사용되기 때문이다. 배출 가스 중 상대적으로 높은 산소 함량이 가져오는, 2차적으로 주된 부정적인 결과는, 16 % O2를 함유한 가스 혼합물의 대기 중에서, 전건조 (predrying) 단계에서 활용되는 가정 쓰레기가 자발적으로 연소할 가능성이다. 따라서, 안전을 보장하기 위해, 흡착기로부터 배출되는 가스 혼합물 중 산소 함량을 12-14 부피%로 줄이는 것이 바람직하다. 특별 조사 자료에 의하면, 이렇게 낮은 산소 함량의 대기에서 고형 가정 폐기물의 자발적 점화는 발생하지 않고 연소의 자기 성장성 (self-propagating) 과정은 유지되지 않는다.This leads to non-uniform distribution of the gas stream through the adsorption bed and significantly complicates the structure of the plant. In addition, a disadvantage of this engineering solution (as well as most of the other known engineering solutions) is the significant amount of oxygen (about 16% by volume) in the exhaust gas. This leads to an increase in power consumption since it is used to compress the total volume of treated air released with nitrogen, including this portion of oxygen. A second major negative consequence, resulting from the relatively high oxygen content of the exhaust gases, is the possibility of spontaneous combustion of household waste utilized in the predrying stage in the atmosphere of a gas mixture containing 16% O 2 . to be. Therefore, to ensure safety, it is desirable to reduce the oxygen content in the gas mixture exiting the adsorber to 12-14% by volume. According to special survey data, in such low oxygen atmospheres, spontaneous ignition of solid household waste does not occur and the self-propagating process of combustion is not maintained.

본 발명은 생성물 가스 중 증가된 산소 함량 (40-95 % 이하) 및 배출 가스 중 자발적으로 감소된 산소 함량 (12-14 % 미만) 의 가스 혼합물을 생성을 보장하는, 간단하고 실용적으로 실현가능하고 콤팩트하고 신뢰성있게 작동하는 흡착 플랜트를 제공하는 것을 제시한다. The present invention is simple and practically feasible, ensuring the production of a gas mixture of increased oxygen content (less than 40-95%) in the product gas and spontaneously reduced oxygen content (less than 12-14%) in the exhaust gas. It is proposed to provide an adsorption plant that operates compactly and reliably.

상기의 목적은, 입구 파이프는 조절 밸브를 통해 압축 공기 공급 시스템에 접속되고 출구 파이프는 가스 스트림 조절용 밸브 및 연결 파이프라인을 통해 소모기 (consumer) 에 접속된, 흡착제 (adsorbent) 로 채워진 둘 이상의 흡착기 (adsorber) 한 블록을 포함한 흡착 플랜트에 있어서, 각 흡착기가 단일 길이축을 따라 (동축으로) 배열된 강건한 외부 하우징 (external housing) 및 경량 내부 쉘 (internal shell) 을 갖춘 양방향 장치로서, 상기 외부 하우징은 실린더형이고 단면이 원형이고, 상기 내부 쉘은 길이 중 최소한 일부가 원형 이외의, 즉 타원형 단면을 갖고, 이러한 형상의 쉘 길이축의 직교 방향에 대한 각 단면적이 타원의 이심율 감소 때문에 상기 축을 따라 (펌핑되는 공기의 하부류) 감소하는 반면에 이들 단면들의 측면의 길이는 변화하지 않는다는 사실에 의해 달성된다.The above object is that at least two adsorbent filled with adsorbents, the inlet pipe is connected to the compressed air supply system via a control valve and the outlet pipe is connected to a consumer via a gas stream control valve and a connecting pipeline. Adsorption plant comprising a block, wherein each adsorber is a bidirectional device having a robust external housing and a lightweight internal shell arranged coaxially along a single longitudinal axis, the outer housing being Cylindrical and circular in cross section, the inner shell has at least a portion of its length other than circular, i.e. elliptical cross section, with each cross section in the orthogonal direction of the shell longitudinal axis of this shape along the axis (pumping of the eccentricity of the ellipse (pumping) Due to the fact that the length of the sides of these sections does not change, It is achieved.

게다가, 경량으로 만들어진 쉘은 타원 형태에서 최소 단면적을 갖는 말단면으로부터 강건한 외부 하우징의 말단면의 내부와 확고하게 밀폐되어 있는데, 이 말단면의 외부상에 세 개의 파이프가 설치되고, 이들 파이프 중 둘은 분리를 위한 압축 공기의 자발적 공급 또는 질소-농후화 혼합물의 자발적 배출 중 어느 하나를 위해 선택적으로 동작하면서, 외부 하우징의 내표면 및 내부 쉘의 외표면으로부터 동일한 거리에서 타원의 종축상에 쉘의 양 사이드에 대칭적으로 배열되어 있고; 상기 파이프 중 제3 파이프는 산소-농후화 가스 혼합물을 소모기에 공급하거나 또는 평행 흡착기로부터 산소-농후화 가스 혼합물로 흡착제를 블로우백 (blowback) 하는 것을 위해 선택적으로 작동하면서, 강건한 하우징 및 쉘의 공통 길이축상에 설치되어 있다.In addition, the shell made of light weight is firmly enclosed with the inside of the end face of the robust outer housing from the end face having the smallest cross-sectional area in an ellipse shape, three pipes being installed on the outside of the end face, two of which are Is selectively operated for either the spontaneous supply of compressed air for separation or the spontaneous discharge of the nitrogen-enriched mixture, with the shell on the longitudinal axis of the ellipse at the same distance from the inner surface of the outer housing and the outer surface of the inner shell. Symmetrically arranged on both sides; The third of the pipes is in common with the robust housing and shell, operating selectively for supplying the oxygen-rich gas mixture to the consumer or for blowing back the adsorbent from the parallel adsorber to the oxygen-rich gas mixture. It is installed on the length axis.

실린더 형상의 외부 하우징과 결합하여 상기에 설명된 기하의 내부 쉘을 갖춘 본 발명의 양방향 장치 흡착기의 구현은, 가스 혼합물이 흡착기를 통해 이동할 때 흡착제 층의 활성 단면적이 일정하게 감소하는 것을 보장한다. 흡착제의 활성 단면적의 이러한 감소는 논리적으로 합당한데, 이는 펌핑 되는 가스 및 공기 혼합물이 흡착제 내부로 이동하면서, 이들 혼합물의 부피가 주성분인 질소의 흡착의 결과 감소하기 때문이다. 따라서, 최적 조건하에서 동작하는 흡착 공정에 대하여, 흡착제의 요구량은 펌핑되는 가스 및 기체가 흡착기 입구로부터 그 출구로 이동하면서 감소한다. 상기 설명된 공학적 해결책의 구성을 이용한, 이동 기체 혼합물의 부피가 감소함에 따른 흡착층의 단면적 감소는 레이아웃 (layout) 의 콤팩트함을 보장하고, 흡착제 및 금속의 요구량을 삭감하고, 플랜트의 비용 및 중량을 감소시키고, 가스 혼합물 분리의 질을 향상시킨다. 이로써 생성물 기체의 높은 산소 함량 (95 % 이하) 및 배출 질소-농후화 가스 혼합물의 낮은 산소 함량 (12-14 %) 이 보장된다. 쉘 내부 및 외부의 가스 및 공기 압력은 대략 동일하고, 쉘 자체가 흡착제의 치밀한 레이어 (layer) 로 양면이 둘러싸여 있으므로, 쉘에 작용하는 힘은 서로 균형을 이룬고 따라서 쉘은 경량 구조 재료, 예컨대 얇은 벽의 금속으로 만들 수 있다는 점에 주목해야 한다. 상기 제안된 형상의 쉘을 제조하는 것은 기술적으로 합당한데, 이는 얇은 벽의 파이프에 간단한 변형을 가함으로써 달성될 수 있다. 게다가, 감소하는 이심율의 타원 형태의 단면적을 갖는 내부 쉘을 만드는 것은 입구 파이프 (질소-농후화 혼합물의 배출에 사용)를 외부 하우징의 말단면 사이드상에 편리하게 배열할 수 있게 한다. 상기 제안된 발명에서, 이들 파이프는 타원 영역의 종축상에서 쉘의 양 사이드상에 대칭적으로 배치되는데, 즉 이 장소에서는 흡착제의 활성 부분의 단면적이 최대이다. 이는 흡착제에서 가스 혼합물의 더욱 균질한 분포를 보장하고, 분리 공정의 기술적 경제적 특징을 개선한다. 흡착기의 한 말단면상에 입구 및 출구 파이프를 배치하는 것은 파이프라인의 길이를 감소시킨다.Implementation of the bidirectional device adsorber of the present invention with the geometric inner shell described above in combination with a cylindrical outer housing ensures that the active cross-sectional area of the adsorbent layer is constantly reduced as the gas mixture moves through the adsorber. This reduction in the active cross-sectional area of the adsorbent is logically reasonable as the pumped gas and air mixtures move inside the adsorbent, with the volume of these mixtures decreasing as a result of the adsorption of the principal component nitrogen. Thus, for adsorption processes operating under optimum conditions, the required amount of adsorbent decreases as the gas and gas being pumped moves from the adsorber inlet to its outlet. Using the construction of the engineering solution described above, the reduction in the cross-sectional area of the adsorption layer as the volume of the moving gas mixture decreases ensures the compactness of the layout, reduces the requirements of the adsorbent and metals, reduces the cost and weight of the plant. Reduce and improve the quality of gas mixture separation. This ensures a high oxygen content (up to 95%) of the product gas and a low oxygen content (12-14%) of the exhaust nitrogen-rich gas mixture. The gas and air pressures inside and outside the shell are approximately equal, and since the shell itself is surrounded on both sides by a dense layer of adsorbent, the forces acting on the shell are balanced against each other so that the shell is a lightweight structural material, for example thin It should be noted that it can be made of metal on the wall. It is technically reasonable to produce a shell of the proposed shape, which can be achieved by applying a simple deformation to a thin walled pipe. In addition, making an inner shell with an elliptical cross-sectional area of decreasing eccentricity makes it possible to conveniently arrange the inlet pipe (used for the discharge of the nitrogen-rich mixture) on the end face side of the outer housing. In the above proposed invention, these pipes are arranged symmetrically on both sides of the shell on the longitudinal axis of the elliptical region, ie the cross-sectional area of the active part of the adsorbent at this location is maximum. This ensures a more homogeneous distribution of the gas mixture in the adsorbent and improves the technical and economic features of the separation process. Placing the inlet and outlet pipes on one end face of the adsorber reduces the length of the pipeline.

본 발명은 첨부 도면에 의해 설명된다:The invention is illustrated by the accompanying drawings:

공기 중 산소 농후화 플랜트를 가진 고형 의료 폐기물 처리용 고온로의 개략도가 도 1에 보여진다. 이는 세 개의 주 블록으로 구성된다; 고형 의료 폐기물의 고온 소각을 위한 블록, 공기 중 산소-농후화 블록, 및 송풍관 가스로부터 분진 및 유해 혼합물을 제거하기 위한 블록.A schematic diagram of a furnace for treating solid medical waste with an oxygen enrichment plant in air is shown in FIG. 1. It consists of three main blocks; Blocks for high temperature incineration of solid medical waste, oxygen-enriched blocks in air, and blocks for removing dust and harmful mixtures from blower gases.

로 1은 액체 추진 엔진형의 연소 챔버로, 고온 강철로 제조되고, 외부 절연체 14와 냉각 자켓 8을 갖는다.The furnace 1 is a combustion chamber of the liquid propulsion engine type, made of high temperature steel, having an outer insulator 14 and a cooling jacket 8.

액체 추진 엔진과 같은 연소 챔버 (로)는 산화제로 냉각된다: 산소-농후화 기체. 건조된 고형 의료 폐기물이 연료로 사용된다.Combustion chambers (such as liquid propulsion engines) are cooled with oxidant: oxygen-enriched gas. Dried solid medical waste is used as fuel.

연소 챔버 (로) 의 헤드에는, 산화제 공급용 구심 주입기 9 (바람구멍, tuyeres), 화기 격자 11 및 애쉬 콜렉터 12가 배치된다. 연료 (폐기물) 은 경사진 형태의 저장소 (금속 및 유리 소재는 분리됨) 로부터 공급된다.In the head of the combustion chamber, an oxidant supply centripet injector 9 (wind holes, tuyeres), a fire grating 11 and an ash collector 12 are disposed. Fuel (waste) is supplied from an inclined reservoir (metal and glass material are separated).

료 폐기물은 분쇄롤 3에서 분쇄된다. 폐기물들은 상기로부터 공급되고 반대 방향으로 회전하는 두 롤에 의해 포획된다. 롤 중 하나는 이동가능한 베이링이 제공되고 분쇄에 요구되는 압력을 다소 초과하는 수치에 해당하는 스프링 압력을 극복한다. 과도하게 단단한 덩어리가 롤에 들어오면, 롤은 움직여 물러나고 동시에 분쇄롤의 모터를 끈다. 가장 완전한 분쇄를 위해 톱니 (toothed) 롤이 사용된다.The waste material is crushed in the grinding roll 3. Wastes are captured by two rolls supplied from above and rotating in opposite directions. One of the rolls is provided with a movable bearing and overcomes the spring pressure corresponding to a value that slightly exceeds the pressure required for grinding. When an excessively hard mass enters the roll, the roll moves away and at the same time turns off the grinding roll motor. Toothed rolls are used for the most complete grinding.

끈다.Turn off.

체 모터를 갖춘 스크류 장치가 롤 하부에 있다. 스크류 장치는 컨베이어 스크류이고 아르키메데스 스크류, 즉 나선형으로 구부러진 스트립 또는 분리된 경사형 블레이드를 갖춘 샤프트가 내부에 배치된 슈트 (chute) 로 구성된다.At the bottom of the roll is a screw device with a sieve motor. The screw device is a conveyor screw and consists of an Archimedes screw, ie a chute with a shaft bent in a spiral or a shaft with a separate inclined blade.

탄성 폐기물을 분쇄하기 위한 나이프 6 (커터) 스큐류로부터의 출구에 비치된다. 스크류 생산 용량은 시간당 150 kg의 폐기물이다. 스크류는 드라이브 5에 의해서 회전한다.It is stored at the exit from knife 6 (cutter) skews for crushing the elastic waste. Screw production capacity is 150 kg of waste per hour. The screw is rotated by drive 5.

로의 헤드에, 폐기물을 점화하기 위한 도구 10이 배치된다. 로의 출구에, 후연소기 15 (afterburner) 가 배치되는데, 그 자체의 냉각 쟈켓 (cooling jacket) 및 소량의 산소-농후화 공기를 후연소기 및 이후 스크류 4의 쟈켓 7로 공급하기 위한 노즐 13이 제공된다.At the head of the furnace, a tool 10 for igniting waste is arranged. At the outlet of the furnace, an afterburner 15 is arranged, with its own cooling jacket and a nozzle 13 for supplying a small amount of oxygen-enriched air to the afterburner and the jacket 7 of the screw 4. .

고형 분진 입자를 송풍관 가스로부터 제거하기 위하여, 단위화된 전기 단일 단계 침전기 22가 사용되는데, 이는 425 ℃ 이하의 온도에서 1 m 이하의 활성 영역의 단일 전기장을 이용하여 작동한다.In order to remove solid dust particles from the flue gas, a unitized electric single stage precipitator 22 is used, which operates using a single electric field in an active region of 1 m or less at a temperature of 425 ° C. or less.

침전 전극은, 스트립형 강철로 만들어진 가이드로 고정된 강철 8mm 직경의 막대가 집합된 플레이트로 만들어진다.The precipitation electrode is made of a plate in which steel rods of 8 mm diameter are fixed by guides made of strip steel.

코로나 전극은 침전 전극 사이에 수직 열로 늘어진 2mm직경의 니크롬 선으로 제조된다. 가스-분포 격자가 전기 침전기의 입구에 배치된다.The corona electrode is made of 2mm diameter nichrome wire hanging in a vertical row between the precipitation electrodes. A gas-distribution grating is placed at the inlet of the electroprecipitator.

분진은 파이프라인 26로부터 저장소 2로 분진을 공급하는 원뿔형 밸브를 갖춘 장치의 도움으로 연속적으로 방출된다.Dust is continuously released with the aid of a device with a conical valve that feeds dust from pipeline 26 to reservoir 2.

전기 침전기 22 출구에서 매연 소모기 23 (smoke exhauster) 이 설치되어 있는데, 이것은 사용된 가스를 소직경 나사선-원뿔형 사이클론에 공급한다. 이 사이클론에, 직경 5 내지 20 미크론의 분진 입자가, 가스 스트림이 회전함에 따라 구심력의 효과에 의해 그 벽으로 던져진다. 분진은 전기 침전기의 경우와 동일한 방법으로 방출된다.A smoke exhauster 23 is installed at the outlet of the electric settler 22, which supplies the used gas to a small diameter screw-cone cyclone. In this cyclone, dust particles of 5 to 20 microns in diameter are thrown into the wall by the effect of centripetal force as the gas stream rotates. Dust is emitted in the same way as in the case of an electric settler.

분진, 애쉬 및 수용성 유해 혼합물 (N2O3, NO2, N2O5, SO2, HCl, HF) 을 포획하는 마지막 단계는 습윤 스크러버 28 (wet scrubber) 에서 수행된다. 폴리에틸렌, 폴리스티렌 및 기타 플라스틱으로 만든 중공형 구 (hollow sphere) 가 패킹에 사용된다. 하부 베어링 및 분배 격자 (distributing grating) 및 상한 격자 (upper limiting grating) 사이의 장치의 몸체에, 일층의 중공형 구가 위치하고, 그 층의 상부에 샤워 스프링클러 27 (shower sprinkler) 가 달리는데, 이는 최소의 보충액 (replenishment) 이 포함된 귀환 수 (return water) 상의 펌프 29의 도움으로 작동한다. 장치는 2 미크론 이상 크기의 입자를 99 % 이하까지 포획한다. 슬래그 (slag) 는 머드 세틀러 (mud settler) 세틀링 이후에 방출된다. 스크러버 출구에, 매연 소모기 31가 장치되고 주요 굴뚝 32 (main chimney)에 배치된다.The final step of capturing dust, ash and water soluble harmful mixtures (N 2 O 3 , NO 2 , N 2 O 5 , SO 2 , HCl, HF) is carried out in a wet scrubber 28. Hollow spheres made of polyethylene, polystyrene and other plastics are used for the packing. On the body of the device between the lower bearing and the distributing grating and the upper limiting grating, a hollow sphere of one layer is located, and a shower sprinkler 27 runs on top of that layer, It works with the help of pump 29 on return water containing replenishment. The device captures particles up to 99% in size over 2 microns. Slag is released after mud settler settling. At the scrubber outlet, a soot consumer 31 is installed and placed in the main chimney 32.

공기의 산소 농후화를 위한 블록은 공기 압축기 16, 수용기 17 (receiver), 실리카 겔 재생에 사용된 더운 공기를 공급하기 위한 파이프 라인, 밸브 19 의 블록, 실리카겔 카트리지 20 및 제올라이드 흡착기 21로 구성된다.The block for oxygen enrichment of air consists of an air compressor 16, a receiver 17, a pipeline for supplying hot air used for silica gel regeneration, a block of valve 19, a silica gel cartridge 20 and a zeolide adsorber 21 do.

흡착기 21 및 밸브 19의 제2및 제3열은 공기 중 산소 농후화용 흡착 플랜트를 구성하는데, 이 또한 본 발명의 주제이다. (제 2 독립항)The second and third rows of adsorber 21 and valve 19 constitute an adsorption plant for oxygen enrichment in air, which is also a subject of the present invention. (Second independent claim)

공기 중 산소 농후화용 플랜트를 갖춘 고온로는 하기의 방법으로 동작한다. 경사진 고형 의료 폐기물은, 커터 6 상에서 예비적으로 탄성 폐기물의 커팅을 거친 이후에, 저장소 2로 충전되고, 톱니 분쇄 롤 3에서 분쇄되고 스크류 4의 도움으로 로에 공급된다.A high temperature furnace equipped with an oxygen enrichment plant in the air operates in the following manner. The slanted solid medical waste is filled into reservoir 2 after preliminary cutting of the elastic waste on cutter 6, crushed in sawtooth grinding roll 3 and fed to the furnace with the help of screw 4.

공기 압축기 16이 켜지고, 압축 공기가 수용기 17로 공급되는데 이는 공기-농후화 플랜트의 사이클 작동에서 압력 상승을 제어한다.Air compressor 16 is turned on and compressed air is supplied to receiver 17, which controls the pressure rise in cycle operation of the air-rich plant.

밸브의 제1열을 통해, 건조용 공기가 실리카 겔 카트리지 20에 이어 공급된다. 실리카 겔 재생은 스크류 4의 쟈켓 7로부터 오는 더운 공기에 의해 실행된다. 건조 공기는 밸브 19의 제2열을 통해 통과하고, 연속해서 흡착기 21을 통과하는데, 여기서 공기는 규정된 정도까지 (40 % 이상) 산소로 농후화되고, 밸브 19의 제3열을 통해 공기가 로 1의 냉각 쟈켓 8으로 공급되며, 배출된 가스 (주로 질소 및 일부 산소) 가 후연소기의 냉각 쟈켓으로 공급된다.Through the first row of valves, drying air is supplied following the silica gel cartridge 20. Silica gel regeneration is performed by hot air coming from jacket 7 of screw 4. Dry air passes through the second row of valves 19 and subsequently passes through the adsorber 21, where the air is enriched with oxygen to a prescribed degree (more than 40%) and air is passed through the third row of valves 19 Furnace 1 is fed to the cooling jacket 8, and the discharged gases (mainly nitrogen and some oxygen) are fed to the afterburner cooling jacket.

산소-농후화 공기를 400-500 ℃로 가열 (회복) 하는 이러한 계획을 활용하는 것은 건조 고형 의료 폐기물을 연소하는 온도를 2000 ℃까지 올릴 수 있게 한다. 로에서의 폐기물의 소각은 도시 가스로 작동하는 버너 10의 도움으로 수행된다. 연소 과정 중 애쉬는 화기 격자 11 (fire grating) 을 통해 애쉬 콜렉터 12로 제거되고, 로 1로부터 나가는 기체는 전기 침전기 22, 사이클론 24 및 습윤 스크러버 28의 도움으로 분진 및 유해 혼합물로부터 클리닝된다.Utilizing this scheme of heating (recovering) oxygen-enriched air to 400-500 ° C, it is possible to raise the temperature of burning dry solid medical waste to 2000 ° C. Incineration of waste in the furnace is carried out with the help of burners 10 operating with city gas. During the combustion process, ash is removed to ash collector 12 via fire grating 11 and the gas exiting furnace 1 is cleaned from dust and harmful mixtures with the aid of electroprecipitator 22, cyclone 24 and wet scrubber 28.

산소-농후화 가스 혼합물을 제조하기 위한 흡착 플랜트의 설계 및 작동도 또한 본 발명의 주제인데, 도 2 내지 4에 의해 예시된다.The design and operation of the adsorption plant for preparing the oxygen-rich gas mixture is also a subject of the present invention, illustrated by FIGS. 2 to 4.

도 2는 산소-농후화 가스 혼합물 제조용 흡착 플랜트의 개략도를 나타낸다. 플랜트는 양방향 흡착기 21 (A 및 B), 제어되는 유압 밸브 시스템 KB1, KB2, KC1, KC2, KП1 및 두 개의 귀환 밸브 KO1, KO2를 포함한다.2 shows a schematic diagram of an adsorption plant for preparing an oxygen-rich gas mixture. The plant includes a bidirectional adsorber 21 (A and B), a controlled hydraulic valve system KB1, KB2, KC1, KC2, KП1 and two return valves KO1, KO2.

흡착기 21은 본 발명의 플랜트 중 가장 역할이 큰 요소이다. 이의 주된 두드러진 특징은, 외부 하우징 35의 실린더 형상과 결합된 가변 이심율의 타원형 단면을 갖는 쉘의 기하이다.Adsorber 21 is the most important element of the plant of the present invention. Its main salient feature is the geometry of the shell with an elliptical cross section of variable eccentricity combined with the cylindrical shape of the outer housing 35.

도 3은 외부 하우징 35, 가변 타원 단면의 내부 쉘 36, 산소-농후화 가스 혼합물용 출구 파이프 38 및 두 개의 입구 파이프 37을 포함하는 양방향 흡착기 21을 도시하여 나타낸다.FIG. 3 shows a bidirectional adsorber 21 comprising an outer housing 35, an inner shell 36 of variable elliptical cross section, an outlet pipe 38 for an oxygen-enriched gas mixture and two inlet pipes 37.

도 4는 종래 (초기) 실린더 쉘 (A) 및 타원의 이심율을 줄임에 따라 (펌핑되는 가스 스트림의 방향으로) 단면적을 감소시키는 타원 단면을 갖는 본 발명에서 제안된 쉘을 도시하여 나타낸다. 타원 단면을 갖는 쉘은 초기 실린더 쉘의 간단한 변형으로 제조할 수 있다. 펌핑되는 공기 스트림이 쉘 내부에 들어가는 단면에서, 타원 단면은 최대이고 1에 이를 수 있다. 이 경우, 쉘 S1의 단면적이 최고이고 단면 자체는 원형이다. 출구 파이프 38이 배치되는 단면 S3에서, 타원의 이심율이 최소이고 쉘의 단면적 또한 최소이다. 흡착기의 길이축의 임의의 중간점에서의 단면적 S2는 S1>S2>S3을 갖는다. 길이축에 수직인 쉘 단면의 원주는 축의 임의점에서 일정하다.Figure 4 shows and shows a shell proposed in the present invention having an elliptical cross section which reduces the cross sectional area (in the direction of the gas stream being pumped) as the eccentricity of the conventional (initial) cylinder shell A and the ellipse is reduced. Shells with elliptical cross sections can be manufactured with a simple variant of the initial cylinder shell. At the cross section where the pumped air stream enters the inside of the shell, the elliptical cross section is maximum and can reach one. In this case, the cross section of the shell S1 is the highest and the cross section itself is circular. In the section S3 in which the outlet pipe 38 is arranged, the eccentricity of the ellipse is minimum and the cross-sectional area of the shell is also minimum. The cross-sectional area S2 at any intermediate point of the length axis of the adsorber has S1> S2> S3. The circumference of the shell cross section perpendicular to the longitudinal axis is constant at any point on the axis.

구조적 요소들의 제안된 기하 및 상호 배열은, 흡착제로 채워진 흡착기의 활성 부분의 단면적이 공기 혼합물을 펌핑하는 방향을 향해 감소하는 것을 제공한다. 펌핑되는 공기 혼합물 부피가 흡착의 결과로 감소함에 따라 활성 단면적은 감소한다. 펌핑되는 공기 스트림이 두 입구 파이프 (37)에서 시작하여 이동함에 따라, 즉 플로우가 외부 하우징 (35)의 내표면 및 쉘 (36)의 외표면 사이의 흡착제 층을 통해 이동할 때, 단면적은 일정하게 감소하고, 플로우가 쉘 (36) 내부에서 출구 파이프 (38)를 향해 이동할 때도 계속해서 일정하게 감소한다.The proposed geometry and mutual arrangement of the structural elements provide that the cross-sectional area of the active part of the adsorber filled with the adsorbent decreases towards the direction of pumping the air mixture. As the pumped air mixture volume decreases as a result of adsorption, the active cross-sectional area decreases. As the pumped air stream starts and moves in two inlet pipes 37, ie as the flow moves through the adsorbent layer between the inner surface of the outer housing 35 and the outer surface of the shell 36, the cross-sectional area remains constant. And continues to decrease constantly as the flow moves toward the outlet pipe 38 inside the shell 36.

본 발명은 대형 병원 및 기타 입원 의료 기관에서 고형 의료 폐기물의 소각에 시용될 수 있다. 본 발명은 도시의 가정 폐기물의 처리에도 응용될 수 있다. 공기 중 산소 농후화를 위한 흡착 플랜트는 또한 기타 목적으로 이용될 수 있다: 금속 및 플라스틱의 가스-커팅 (gas-cutting), 웰딩 (welding) 및 솔더링 (soldering); 야금; 판매용 어류 양식; 의료업에서 산소 치료의 수행 등. The invention can be applied to the incineration of solid medical waste in large hospitals and other inpatient medical institutions. The present invention can also be applied to the treatment of urban household waste. Adsorption plants for oxygen enrichment in air can also be used for other purposes: gas-cutting, welding and soldering of metals and plastics; metallurgy; Fish farming for sale; The conduct of oxygen therapy in the medical industry.

본 발명의 제안은 공기 중 산소 농후화를 위한 고온로 및 흡착 플랜트로 구성되는 일군의 발명에 관한 것으로서, 단일 개념의 발명에 포함된다. 이러한 관점에서, 청구항들은 두 개의 독립항을 포함한다. The proposal of the present invention relates to a group of inventions consisting of a high temperature furnace and an adsorption plant for oxygen enrichment in air, which is included in the invention of a single concept. In this respect, the claims include two independent claims.

도 1은 공기 중 산소 농후화 플랜트를 가진 고형 의료 폐기물 처리용 고온 로의 개략도를 보인다;1 shows a schematic of a high temperature furnace for the treatment of solid medical waste with an oxygen enrichment plant in air;

도 2는 산소-농후화 가스 혼합물 제조용 흡착 플랜트의 개략도를 보인다;2 shows a schematic diagram of an adsorption plant for preparing an oxygen-rich gas mixture;

도 3은 양방향 흡착기의 도면을 나타낸다;3 shows a diagram of a bidirectional adsorber;

도 4는 쉘의 도면을 나타낸다.4 shows a view of a shell.

Claims (3)

삭제delete 입구 파이프가 조절 밸브를 통해 압축 공기 공급 시스템에 접속되고 출구 파이프가 가스 스트림 조절용 밸브 및 연결 파이프라인을 통해 소모기에 접속된, 흡착제로 채워진 둘 이상의 흡착기 한 블록을 포함하고, 상기 각 흡착기가 단일 길이축을 따라 (동축으로) 배열된 강건한 외부 하우징 및 경량 내부 쉘을 갖춘 양방향 장치이며, 상기 외부 하우징은 실린더형으로 단면이 원형인 공기 중 산소 농후화를 위한 흡착 플랜트에 있어서, 상기 내부 쉘은 길이 중 최소한 일부가 원형 이외의, 즉 타원형의, 길이축에 직교하는 단면을 갖고, 쉘의 길이축에 직교하는 상기 형상의 각 단면적이 타원의 이심율 감소에 기인하여 상기 축을 따라 (펌프되는 공기의 하부류) 감소하는 반면에 이들 단면들의 측면의 길이는 변화하지 않는 것을 특징으로 하는 흡착 플랜트.Wherein the inlet pipe is connected to the compressed air supply system via a regulating valve and the outlet pipe is connected to the consumable via a gas stream regulating valve and a connecting pipeline, wherein the adsorbent comprises at least one block of adsorbent, each of which is a single length A bidirectional device having a rigid outer housing and a lightweight inner shell (coaxially) arranged along an axis, the outer housing being cylindrical and circular in cross section, in an adsorption plant for oxygen enrichment in air, the inner shell being of length At least a portion having a cross-section orthogonal to the longitudinal axis other than circular, ie elliptical, each cross-sectional area of the shape orthogonal to the longitudinal axis of the shell due to a decrease in the eccentricity of the ellipse (underflow of air pumped) Adsorption plant characterized in that the length of the sides of these cross-sections does not change, while decreasing. 제2항에 있어서, 경량으로 만들어진 쉘은 타원 형태에서 최소 단면적을 갖는 말단면에서 강건한 외부 하우징의 말단면의 내부와 확고하게 밀폐되어 있고, 이 말단면의 외부상에 세 개의 파이프가 설치되고, 이들 파이프 중 둘은 분리를 위한 압축 공기의 자발적 공급 또는 질소-농후화 혼합물의 자발적 배출 중 어느 하나를 위해 선택적으로 동작하면서, 외부 하우징의 내표면 및 내부 쉘의 외표면으로부터 동일한 거리에서 타원의 종축상에 쉘의 양 사이드에 대칭적으로 배열되어 있고; 상기 파이프 중 제3 파이프는 산소-농후화 가스 혼합물을 소모기에 공급하거나 또는 평행 흡착기로부터 산소-농후화 가스 혼합물로 흡착제를 블로우백(blowback)하는 것을 위해 선택적으로 작동하면서, 강건한 하우징 및 쉘의 공통 길이축상에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 흡착 플랜트.3. The shell of claim 2, wherein the shell made of light weight is firmly sealed to the inside of the end face of the outer housing, which is rigid at the end face having the smallest cross-sectional area in an ellipse form, and three pipes are provided on the outside of the end face, Two of these pipes operate selectively for either spontaneous supply of compressed air for separation or spontaneous discharge of the nitrogen-enriched mixture, with the longitudinal axis of the ellipse at the same distance from the inner surface of the outer housing and the outer surface of the inner shell. Arranged on both sides of the shell symmetrically; The third of the pipes is in common with the robust housing and shell, acting selectively for supplying the oxygen-rich gas mixture to the consumer or for blowing back the adsorbent from the parallel adsorber to the oxygen-rich gas mixture. Adsorption plant is provided on the longitudinal axis.
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