KR0138933B1 - 정전기를 이용한 미분체 분리 방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 석탄 화력 발전소에서 발생하는 폐기물인 석탄회 중에서 미연 카본과 애쉬를 분리하거나 석탄 중에서 애쉬를 제거하는데 있어서 정전기를 이용하여 미분체를 하전 시켜 분리하는 장치와 분리하는 방법을 제공 한다.

본 발명은 대전층을 구성하는 외통과 내통이 서로 반대 방향으로 회전하여 분리하고자 하는 분체를 대전 시키고, 이를 (+), (-) 전극으로 이루어진 분리층에서 분리하는 정전기 방법에 의한 미분체의 분리 방법과 분리 장치인 것이다.

본 발명은 공기에 의한 힘 보다는 기계적인 힘으로 분체를 대전 시킴에 따라 고농도 분체에서도 대전 및 분리 효율이 높다.

Description

정전기를 이용한 미분체 분리 방법 및 그 장치

제1도는 본 발명에 따른 정전기를 이용한 미분체 분리 장치의 개략도 이다.

제2도는 종래 사이클론 형태의 미분체 분리 장치의 개략도 이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10 : 분리장치11 : 대전층

12,12' : 롤러13 : 분리층

14,14' : 사이클론15 : 외통

16 : 내통17 : 투입구

18,18' : 공기 흡입구19 : 스크류 투입장치

20 : 요철부21, 22 : 전극판

23 : 분기판24 : 배출구

25,25' : 백 휠터

본 발명은 정전기를 이용한 미분체 분리 방법 및 그 장치에 관한 것이다. 특히, 석탄 화력 발전소에서 발생하는 폐기물인 석탄회 중에서 미연 카본과 애쉬를 분리하거나 석탄 중에서 애쉬를 제거하는데 있어서 정전기를 이용하여 미분체를 하전 시켜 분리하는 장치와 분리하는 방법에 관한 것이다.

정전기 분리 방법은 미분체 혼합물을 분리하는데 있어서 물질마다 가지고 있는 고유한 전기적 특성, 즉 유전 상수(dielectric constant), 전기 전도도(electrical conductivity)및 작용함수(work function) 등을 이용하여 물질을 하전 시켜 분리하는 방법으로서 매우 효과적인 분리 방법이다.

따라서, 분리하고자 하는 물질을 선택적으로 하전 시키는 것이 매우 중요하다. 물질을 하전 시키는 방법에는 예를 들면, (1) 정전형 방법, (2)코로나 방전형 방법 및 (3) 마찰 또는 접촉 대전형 방법 등 여러 가지가 있다.

이 중에서 정전형 방법을 이용한 미분체의 정전기 분리 방법은 공급되는 물질이 대전 되어 있는 정전계에 접촉하면 정전 유도에 따라 물질은 전하를 띄게 되는데, 이 방법은 전도성 물질과 비전도성 물질을 분리하는데만 사용되는 단점이 있다.

코로나 방전 방법을 이용한 미분체의 정전기 분리 방법은 고 전압 전극 에 의해 코로나 방전이 발생하여 주위의 기체가 이온화 되며, 이온화 된 기체가 물질과 충돌하여 물질을 하전 시키는 방법이다. 이 방법의 단점은 첫째, 고 전압을 요한다는 것과, 둘째, 분리하고자 하는 물질을 선택적으로 (+), (-) 하전 시키는 것이 아니라 모두 똑같은 부호로 전하를 띄게 하므로 선택적으로 물질을 분리할 수 없다는 것이다.

접촉 또는 마찰 대전형 방법을 이용한 미분체의 정전기 분리 방법은 가장 유용한 방법으로서 주목을 받고 있다. 모든 물질은 화학적 결합에 의해 이루어져 있으며, 이러한 결합은 전자의 에너지 구조에 기인하다. 어떤 전자는 결합력이 강하며, 어떤 전자는 결합력이 약해 움직이기 쉽고, 또한 어떤 전자는 단지 활성화 에너지만 가하면 움직일 수 있다. 두개의 다른 물질을 서로 접촉시키거나 마찰 시킬 때 전자는 두 물질의 접촉 계면에서 에너지 준위가 동일할 때까지 다른 물질로 이동한다. 따라서, 전자에 대해 높은 친화력을 가지는 물질은 전자를 얻어 (-) 전하를 띄고, 반면에 전자에 대해 친화력이 낮은 물질은 전자를 잃어 (+) 전하를 띈다. 각 물질의 전자에 대한 친화력의 척도를 작용 함수라고 하는데, 이는 하나의 전자를 표면에서 무한대로 움직이게 하는데 필요한 에너지를 의미하며, 물질 표면의 화학 조성에 의존하여 다음 표 1과 같이 물질 마다 고유한 값을 가진다.

만약, 작용 함수가 다른 두 물질이 접촉하면 이들 사이의 작용 함수 차와 같은 전압이 생길 때까지 전자를 교환하며 작용 함수가 낮은 물질은 (+) 전하, 높은 물질은 (-) 전하를 띄게 된다.

[표 1]

미국 특허 제 4,274,947호 또는 IEEE, Ind. Appl. Soc.(1984). P 996-971에는 물질을 유동화 시켜 전하를 띄게 하고 분리하는 방법과 장치에 관해 기재하고 있다. 이 특허에 따르면, 유동층의 밑면에 가스만 통과할 수 있는 다공성 기판이 부착되어 있고, 유동층 베드를 기계적인 힘에 의해 수평으로 바이브레팅 시킴에 따라 입자가 유동층 내에서 유동화 되면서 입자와 입자의 충돌에 의해 분체가 전하를 띈다.

전하를 띈 분체는 유동층 베드의 상부와 하부(약 10cm 거리)에 설치되어 있는 전극판에 의해 각각 분리된다. 이 특허의 문제점은 첫째, 전극이 가스 만 통과 시킬 수 있도록 망(grid)과 같은 형태로 되어야 하는데 이는 아무리 모서리 혹은 가장 자리의 예리한 부분을 없앤다고 해도 앞에서도 설명했듯이 선택 분리에 유해한 코로나 방전을 일으킬 수 있다는 점이다. 둘째로, 유동층 내에서 분체를 유동화 시키기 위해 수직 흐름의 가스를 사용한다는 것이다. 즉, 이러한 가스 흐름은 어떤 크기 이하의 분체를 유동층 내에서 유동화 시키지 못하고 가스와 더불어 비말 동반 시켜 미립자의 대전이 제대로 이루어지지 않기 때문에 입도 분포가 넓은 분체에 대해서는 유동화 상태를 이루기는 어렵다. 셋째로, 분체를 유동화 시키면 가스 기포가 유동층 베드 내에 생성되는데 이 기포는 상승하여 깨어질 때 수직으로 상승하는 분체의 혼합을 좋게 한다. 그러나, 이러한 혼합은 오히려 하전 된 입자를 각각의 전극으로 분리시키지 못하고 혼합 시키기 때문에 분리 효율에 나쁜 영향을 미친다는 점이다.

한편, IEEE, Ind. Appl. Soc.(1984). p 996-971에는 사이클론 형태로 분체(제 2도)를 대전 시키고 분리하는 방법과 장치에 대해 기재하고 있다. 바리브레팅 투입 장치 혹은 스크류 투입 장치로 분체를 압축 공기와 함께 사이클론(4)에 투입 시키면, 분체는 벽면 마찰 또는 입자 간의 충돌로 전하를 띄게 하고 분리 장치(5)로 떨어져 전극의 전기장에 의해 각각 분리된다. 앞에서 설명한 바와 같이, 입자의 대전은 분리하고자 하는 물질 들의 작용 함수의 중간 값을 가지는 제 3의 물질에 충돌시켜 선택적으로 (+), (-) 전하를 띄게 하는 방법과 입자 상호 간의 충돌에 의해 전하를 띄게 하는 방법이 있는데, 만약, 서로 다른 물질이 충돌하면 분리하고자 하는 의도에 맞게 각각 (+), (-)로 대전 되지만, 같은 물질이 서로 충돌하면 같은 전하를 띄어야 하는 물질이 서로 다른 부호의 전하를 띄거나 혹은 전하를 띄지 않게 된다. 두 가지 혼합물 중 한 물질이 대량으로 포함되어 있고 입자간 충돌로 전하를 띄게 할 경우 확률적으로 같은 물질 간의 상호 충돌 확률이 높아 분리 효율이 나쁘게 된다.

따라서, 사이클론 형태의 대전 장치는 미세한 입자의 경우 원심력이 낮기 때문에 벽면 마찰 보다는 입자간 충돌이 지배적이어서 미세한 입자에 대한 대전 및 분리 효율이 낮다는게 문제점이다.

또 다른 문제점은 분체 농도가 높은 경우에는 벽면 충돌 혹은 입자간 충돌력이 약해 대전 및 분리 효율이 낮아 규모 확장에 한계가 있다는 것이다.

따라서, 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 원추형의 외통과 내통을 서로 반대 방향으로 회전시켜 입자가 가지는 운동 모멘트를 증가시키고, 내통과 외통 벽면에 부도체 또는 전도체의 물질로 요철을 줌과 동시에 벽면 간격을 좁게 하여 입자간 충돌 보다는 벽면 충돌을 증대시켜 선택적으로 분체를 대전 시킬 뿐만 아니라 공기에 의한 힘 보다는 기계적 힘으로 분체를 운동시킴에 의해 분체 농도를 증가시켜도 대전 및 분리 효율을 높이고자 하는 것이 이 장치의 목적이다.

이하 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 정전기를 이용한 미분체의 분리 장치는 분리하고자 하는 분체 들의 기계적인 충돌을 유도하여 선택적으로 대전 시키기 위한 수단; 상기 수단에 의해 대전 된 분체를 균일하게 분배하기 위해 서로 반대 방향으로 회전하도록 설정된 한 쌍의 롤러 수단: 상기 수단에 의해 분배된 전하를 띈 분체를 (+)극과 (-)극의 각 전기장에 의해 분리하는 수단; 및 상기 수단에 의해 분리된 분체 들을 포집하고 미세 입자는 재순환시키기 위한 수단으로 구성되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 분체를 대전 시키기 위한 수단은 회전 방향이 실질적으로 다른, 공기 유입구와 분체 투입구를 갖는 외통과 해당 외통의 중앙 내부에 위치하는 내통으로 이루어져 있으되 상기 외통의 내부 벽면과 상기 내총의 외부 벽면에는 분리하고자 하는 분체의 운동 모멘트를 증가시키고 해당 벽면에 정전기를 일으킬 수 있는 부도체 또는 전도체 성질을 갖는 요철부가 형성되어 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 외통의 내부 벽면과 상기 내통의 외부 벽면 사이의 간격은 분체와 이들 벽면간의 충돌을 향상시킬 수 있도록 약 10 재지 100mm 정도의 범위를 가지며, 상기 한 쌍의 롤러 수단은 대전된 분체가 분포 전극과 평행한 방향으로 상기 분리 수단에 투입될 수 있도록 그 회전 속도가 서로 다르게 설정되어 있다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 분리 수단은 서로 반대 전하를 띈 분체를 분리해 내기 위한 한 쌍의 전극판과 이들 전극판 사이에서 분체의 되튀김을 방지하기 위해 높이 조절이 가능한 분기판이 설치되어 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 포집 수단은 포집된 분체를 배출하기 위한 배출구와 상기 외통의 내부로 공기가 유입될 수 있도록 부압으로 되게 하면서 회수된 미립자를 상기 대전 수단으로 재순환시키는 백 휠터로 구성되어 있다.

본 발명의 정전기를 이용한 미분체의 분리 방법은 분리하고자 하는 분체 혼합물 들의 기계적인 충돌을 유도하여 선택적으로 대전 시키는 단계; 상기 단계에서 대전 된 분체를 균일하게 분배하는 단계; 상기 단계에서 분배된 서로 다른 전하를 띈 분체를 (+), (-)극의 전기장에 의해 분리하는 단계; 및 상기 단계에서 분리된 분체를 포집하고 미세 입자는 상기 대전 단계로 재순환시키는 것으로 이루어지게 된다.

본 발명에 따른 분리 방법에서 상기 분체를 대전 시키는 단계는 회전 방향이 실질적으로 다른, 공기 유입구와 분체 투입구를 갖는 외통과 해당 외통의 중앙 내부에 위치하는 내통의 사이에 분체를 투입하고 상기 외통과 내통과의 사이를 좁게 하면서 이들을 회전시킴에 따라 분체를 해당 벽면에 충돌시켜서 서로 다른 전하를 띄도록 하게 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 대전 된 분체를 분배하는 단계는 서로 다른 방향으로 회전하는 한 쌍의 롤러에 의해서 분체의 분포 전극과 평행한 방향으로 균일하게 분배되도록 하여서 실시하며, 상기 분체를 분리하는 단계는 상기 분배 단계에서 분배된 서로 다른 전하를 띈 분체를 (+), (-) 전극판 표면에 충돌시켜서 각각의 전기장에 의해 분리하되 충돌된 분체가 반대 전극으로 되튀지 않도록 하여서 실시하게 된다.

또한, 본 발명에 따르면, 상기 분리된 분체를 포집하는 단계에서는 재순환 시키고자 하는 미세 입자를 강한 흡인력으로 흡인하여 상기 외통의 공기 유입구를 통해서 일정한 공기가 유입되도록 하여서 수행하게 된다.

이와 같은 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 정전기를 이용한 미분체의 분리 장치는 첨부 도면 제 1도에서 볼 수 이는 바와 같이, 분리하고자 하는 분체의 기계적인 충돌을 유도하여 대전 시키기 위한 방추형 대전층(11), 이 대전층(11)을 통해서 떨어진 (+), (-) 전하로 대전 된 분체를 균일하게 다음 장치로 분배하기 위한 한 쌍의 롤로(12, 12'), (+), (-) 전하로 대전 된 분체를 분리해 내기 위한 분리층(13) 및 분리된 분체를 포집하는 사이클론(14, 14')으로 이루어져 있다.

본 발명에 의하면, 분리하고자 하는 분체를 기계적인 충돌을 유도하여 대전 시키기 위한 방추형 대전층(11)은 외통(15)과 해당 외통(15)의 중앙 내부에 위치하는 내통(16)으로 구성되어 있고, 이들 외통(15)과 내통(16)은 대전 시키고자 하는 분체의 운동 모멘트를 증가시키기 위해서 서로 반대 방향으로 회전하거나 외통(15)은 고정되어 있고 내통(16)만 회전할 수 있도록 되어 있다. 상기 외통(15)의 상부에는 분리하고자 하는 분체가 해당 외통(15)과 내통(16) 사이로 투입 시키기 위한 투입구(17)가 있고 그 양쪽으로는 분체의 흐름을 원활히 하고 분체의 벽면 충돌을 증가시키기 위한 공기 흡입그(18, 18')가 설치되어 있다. 상기 투입구(17)는 스크류 투입 장치(19)와 연결되어 있다.

본 발명에 따르면, 상기 외통(15)의 내부 벽면과 상기 내통(16)의 외부 벽면에는 제 1도에 나타낸 바와 같이 분리하고자 하는 분체의 작용 함수의 중간 값을 가지는 요철(凹凸) 형태의 고분자 물질이 각각 부착되어 있는데, 이 요철부(20)의 재질로는 기타 부도체 또는 구리와 같은 전도성 도체를 사용할 수 있다.

본 발명에서는 상기 외통(15)과 내통(16)의 사이의 간격은 벽면에 대한 입자의 충돌을 증대시키기 위해서 약 10 내지 100mm로 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 장치(10)에서 한 쌍의 롤러(12, 12')는 서로 반대 방향으로 회전하되 그 회전 속도는 서로 다르게 설정되어 있으며, 대전층(11)을 통해서 떨어진 (+), (-) 전하로 대전 된 분체를 분리층(13)으로 균일하게 분배 시키게 된다.

또한, 본 발명의 장치(10)에서 상기 대전층(11)에서 대전 된 분체를 분리하기 위한 분리층(13)은 (+) 전극판(21), (-) 전극판(22) 및 해당 전극판(21,22) 사이에 위치하는 분기판(23)으로 이루어져 있는데, 상기 전극판(21,22)의 간격은 약 100mm, 바람직하게는 50 내지 100mm 정도이다. 상기 분기판(23)은 대전 된 분체가 각각의 전극판(21,22)으로 분리되어 전극판(21,22)에 충돌한 후 다른 전극판으로 다시 튀는 것을 방지하기 위하여 설치한 것으로 그 높이는 필요에 따라 조정할 수 있도록 되어 있다.

본 발명에 따르면, 사이클론(14,14')은 상기 분리층(13)의 전극판(21,22)에서 분리한 분체를 각각 포집하게 되는데, 그 하부에 설치된 분리 분체 배출구(24,24')를 통해서는 사이클론(14,14')에서 포집한 분체를 배출하게 되며, 상부에 설치된 백 휠터(25.25')를 통해서는 미립자가 상기한 대전층(11)의 스크류 투입 장치(19)로 재순환 되게 된다.

특히 도면에는 도시 되어 있지 않지만, 상기 백 휠터(25,25')에는 배풍기(I.D.F)가 부착되어 있는데 이 배풍기에 의해 미립자가 백 휠터(25,25') 흡인되면서 이 흡인력에 의해 대전층(11)이 부압(negative pressure)으로 되어 공기 흡입구(18,18')를 통해서 공기가 대전층(11) 내부로 유입되게 된다.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 장치(10)에 의하면, 분리하고자 하는 분체 혼합물, 예를 들면 카본과 애쉬를 분리하고자 하는 석탄 또는 석탄회를 스크류 투입 장치(19)와 대전층 투입구(17)를 통해서 대전층(11) 내부로 떨어뜨린다. 대전층(11)으로 떨어진 분체 혼합물은 서로 반대 방향으로 회전하는 외통(15)과 내통(16)의 좁은 벽면 사이에서 이들에 의해 입자 운동 모멘트가 증가하게 되고, 외통(15)과 내통(16)의 벽면에 부착된 요철부(20)에 의한 소용돌이 흐름의 형성으로 외통(15)이나 내통(16)의 벽면 충돌이 증가하게 된다. 본 발명에 의하면, 분리하고자 하는 분체 입자들 간의 충돌보다는 입자가 벽면 충돌함에 따라 분리하고자 하는 물질들을 선택적으로 전하를 띄게 할 수 있다.

이에 따라 석탄 또는 석탄회에서 카본은 전자에 대한 친화력이 낮아 전자를 잃어 (+) 전하를, 애쉬(산화물)는 전자에 대한 친화력이 높아 (-) 전하를 띄게 된다. 이과 같이 (+)전하와 (-) 전하를 띈 분체들은 분리층(13)의 상단부에 위치한 한 쌍의 롤러(12,12')로 떨어지게 되고, 롤러(12,12')의 회전에 의해 분체의 분포 전극과 평행한 방향으로 균일하게 분리층(13)으로 투입되게 된다.

상기 방법과 같이 롤러(12,12')를 통과한 분체는 (+) 전극판(21) 및 (-) 전극판(22)의 전기장, 예를 들면 1 내지 3kv/cm의 전기장에 의해 각 전극판(21,22)에 충돌하면서 분리되게 된다. 즉, (-) 전하를 띈 분체는 (+) 전극판(21)으로, (+) 전하를 띈 분체는 (-) 전극판으로 충돌하면서 분리되게 된다. 이때 각각의 전극으로 분리되는 입자는 전극판 표면에 충돌한 후 분기판(23)에 의해서 다시 반대 전극으로 튀기지 않게 된다.

본 발명에 따르면, 각 전극판에 대한 전기 전압은 10 내지 30kv로 인가해 줄 수 있다.

제 1도에서도 볼 수 있는 바와 같이 한 쌍의 롤러(12,12')와 분기판(23)의 상단부 간의 거리는 전극의 인가 전압 및 분체의 유속에 따라 결정되게 된다.

상기한 바와 같이 각각의 전극판(21,22)으로 분리된 분체는 사이클론(14,14')에 의해 포집되어 배출구(24,24')를 통해서 배출되며, 사이클론에 포집되지 않고 백 휠터(25,25')에 포집된 미립자는 스크류 투입 장치(19)로 재순환되게 된다.

본 발명의 미분체 분리 장치 및 분리 방법은 서로 반대 방향으로 회전하는 외통과 내통을 갖는 대전층에서 분체를 대전하기 때문에 분체의 운동 모멘트를 증가시킬 수 있고, 더욱이 내통과 외통 벽면에 정전기를 일으킬 수 있는 부도체 또는 전도체의 물질로 요철을 줌과 동시에 벽면 간격을 좁게 하여 입자간 충돌 보다는 벽면 충돌을 증대시켜 선택적인 분체 대전 효율을 증대시킬 수 있으며, 공기에 의한 힘 보다는 기계적인 힘으로 대전 시킴에 의해 고농도 분체에서도 대전 및 분리 효율이 높게 된다.

이와 같은 본 발명을 실시예에 의거하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

실시예 1

내통과 외통이 각각 2,000rpm으로 회전하고, 외통과 내통의 벽면 간의 간격이 40mm인 원추형 대전층과 분리층 전극의 인가 전압을 ±25kv, 전극 간격을 10 cm로 한 제 1도의 장치 운전 조건에서 다음 표 2와 같은 애쉬와 황 함량을 가지는 석탄을 시간 당 1kg 투입하여 애쉬와 황을 제거 시켰다.

본 발명에서 사용한 장치에서 (+) 극으로 포집된 카본이 많은 분체 중의 애쉬와 황 함량을 측정한 결과는 다음 표 2와 같다.

비고예 1

사이클론 형태의 대전층 장치(IEEE, I.A.S(1984), p 966-971)로 석탄 중 애쉬와 황을 제거하여 (-) 극으로 포집된 카본이 많은 분체 중의 애쉬와 황 함량을 측정한 결과는 다음 표 2와 같다.

[표 2]

상기 표 2에서 알 수 있듯이 본 발명의 분리 장치(실시예 1)의 석탄중 애쉬와 황의 제거 능력은 종래의 탈취 장치(비교예 1)에 비해 분리 효율이 훨씬 우수함을 알 수 있다.

실시예 2

화력 발전소에서 발생하는 다음 표 3과 같은 성분의 플라이 애쉬를 실시예 1과 동일한 조건 하에서 플라이 애쉬 중 미연 카본 제거 능력을 측정한 결과를 다음 표 3에 나타내었다.

비교예 2

사이클론 형태의 대전층 장치(IEEE, I.A.S(1984), p 966-971)로 플라이 애쉬 중 미연 카본을 제거한 결과를 보면 애쉬와 미연 카본은 거의 분리되지 않는 것으로 기술되어 있다

[표 3]

상기 표 3에서도 알 수 있듯이 플라이 애쉬 중 미연 카본 제거 능력도 본 발명의 방치(실시예 2)가 우수함을 알 수 있다.

Claims (11)

1. 분리하고자 하는 분체들의 충돌을 유도하여 선택적으로 대전 시키기 위한 수단(11);

   상기 수단(11)에 의해 대전된 분체를 균일하게 분배하기 위해 서로 반대 방향으로 회전하도록 설정된 한 쌍의 롤러 수단(12,12');

   상기 수단(12,12')에 의해 분배된 전하를 띈 분체를 (+)극과 (-)극의 각 전기장에 의해 분리하기 위한 수단(13); 및

   상기 수단(13)에 의해 분리된 분체 들을 포집하고 미세 입자는 재순환시키기 위한 수단(14,14')으로 이루어진 정전기를 이용한 미분체의 분리장치(10).
2. 제 1 항에 있어서, 상기 분체를 대전 시키기 위한 수단(11)은 회전 방향이 실질적으로 다른, 공기 유입구와 분체 투입구를 갖는 외통(15)과 해당 외통(15)의 중앙 내부에 위치하는 내통(16)으로 이루어져 있으되 상기 외통(15)의 내부 벽면과 상기 내통(16)의 외부 벽면에는 분체의 운동 모멘트를 증가시키고 해당 벽면에 정전기를 일으킬 수 있는 부도체 또는 전도체 성질을 갖는 요철부(20)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 장치(10).
3. 제 2항에 있어서, 상기 외통(15)의 내부 벽면과 상기 내통(16)의 외부 벽면 사이의 간격은 분체와 이들 벽면 간의 충돌을 향상시킬 수 있도록 약 10 내지 100mm 정도의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 장치(10).
4. 제 1항에 있어서, 상기 한 쌍의 롤러 수단(12,12')은 대전된 분체가 분포 전극과 평행한 방향으로 상기 분리 수단(13)에 투입될 수 있도록 그 회전 속도가 서로 다르게 설정된 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 장치(10).
5. 제 1항에 있어서, 상기 분리 수단(13)은 서로 반대 전하를 띈 분체를 분리해 내기 위한 한 쌍의 전극판(21,22) 및 이들 전극판(21,22) 사이에서 분체의 되튀김을 방지하기 위한 높이 조절이 가능한 분기판(23)이 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 장치(10).
6. 제 1항에 있어서, 상기 포집 수단(14,14')은 포집된 분체를 배출하기 위한 배출구(24,24')와 상기 외통의 내부로 공기가 유입될 수 있도록 부압으로 되게 하면서 회수된 미립자를 상기 대전 수단(11)으로 재순환 시키기 위한 백 휠터(25,25')가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 장치.
7. 분리하고자 하는 분체 혼합물 들의 기계적인 충돌을 유도하여 선택적으로 대전 시키는 단계;

   상기 단계에서 대전된 분체를 균일하게 분배하는 단계;

   상기 단계에서 분배된 서로 다른 전하를 띈 분체를 서로 다른 전극판의 전기장에 의해 분리하는 단계; 및

   상기 단계에서 분리된 분체를 포집하고 미세 입자는 상기 대전 단계로 재순환 시키는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 방법.
8. 제 7항에 있어서, 상기 분체를 대전 시키는 단계는 회전 방향이 실질적으로 다른, 공기 유입구와 분체 투입구를 갖는 외통과 해당 외통의 중앙 내부에 위치하는 내통의 사이에 분체를 투입하고 상기 외통과 내통과의 사이를 좁게 하면서 이들을 회전시킴에 따라 분체를 해당 벽면에 충돌시켜서 서로 다른 전하를 띄도록 하여서 되는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 방법.
9. 제 7항에 있어서, 상기 대전된 분체를 분배하는 단계는 서로 다른 방향으로 회전하는 한 쌍의 롤러에 의해서 분체의 분포 전극과 평행한 방향으로 균일하게 분배되도록 하여서 실시하는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 방법.
10. 제 7항에 있어서, 상기 분체를 분리하는 단계는 상기 분배 단계에서 분배된 서로 다른 전하를 띈 분체를 서로 다른 전극판 표면에 충돌시켜서 각각의 전기장에 의해 분리하되 충돌된 분체가 반대 전극으로 되튀지 않도록 하여서 되는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 방법.
11. 제 7항에 있어서, 상기 분리된 분체를 포집하는 단계에서는 재순환 시키고자 하는 미세 입자를 강한 흡인력으로 흡인하여 상기 외통의 공기 유입구를 통해서 일정한 공기가 유입되도록 하는 것을 특징으로 하는 정전기를 이용한 미분체의 분리 방법.