KR100240377B1 - Reactor for the treatment of a liquid - Google Patents

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팔라도우 세르게
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Abstract

흡수 베드를 함유하는 챔버를 갖는 액체 처리용 반응기가 제공된다. 유입구는 처리하고자 하는 주어진 부피의 액체를 규칙적인 간격으로 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치한다. 또한 챔버는 처리된 액체를 제거하기 위하여 저부에 위치된 유출구를 갖는다. 흡수 베드는 챔버내에 도입된 액체를 모세관으로 흡수할 수 있는 다공성 패킹(porous packing)으로 이루어진다. 최소 하나의 분리 부재가 흡수 베드를 정해진 높이의 최소 2개 이상의 중첩된 층(superimposed layer)으로 나누기 위하여 챔버내에 수평 탑재된다. 이 부재는 처리하려는 액체에 침투성있으나 챔버내의 모세관에서 하나 이상의 브레이크(break)를 유발하도록 되어 있다. 각 층의 높이는 이와 같은 흡수베드의 연속 층이 충진된 칼럼에 액체가 공급되는 경우 액체가 모세관 작용으로 도달하는 높이의 함수로서 계산된다. 이러한 반응기는 제조 및 사용 단가가 싸다. 처리 시간은 다공성 패킹의 모세관으로 쉽게 조절가능하며 이는 분리 부재가 존재하기 때문이다. 따라서 상기 반응기는 최대 효율로 사용될 수 있다.A reactor for treating liquid having a chamber containing an absorbent bed is provided. The inlet is located at the top of the chamber to introduce a given volume of liquid to be treated at regular intervals. The chamber also has an outlet located at the bottom for removing the treated liquid. The absorbent bed consists of a porous packing that can absorb the liquid introduced into the chamber into the capillary. At least one separating member is mounted horizontally in the chamber to divide the absorbent bed into at least two superimposed layers of defined height. This member is permeable to the liquid to be treated but is intended to cause one or more breaks in the capillaries in the chamber. The height of each layer is calculated as a function of the height that the liquid reaches by capillary action when liquid is supplied to a column filled with such continuous bed of absorbent bed. Such reactors are cheap to manufacture and use. The treatment time is easily adjustable by the capillary of the porous packing because of the presence of the separating member. Thus, the reactor can be used at maximum efficiency.

Description

액체 처리용 반응기Reactors for Liquid Processing

본 발명은 액체 처리용 반응기에 관한 것이다.The present invention relates to a reactor for treating liquids.

"반응기"란 다른 요소사이에서 반응이 수행되는 챔버를 포함하는 장치를 의미한다. 이 방법에 있어서, 유용한 물질이 생성되거나 유독성 물질이 제거되며 따라서 유독성을 잃게 된다."Reactor" means a device comprising a chamber in which a reaction is carried out between other elements. In this way, useful substances are produced or toxic substances are removed and thus no toxicity is lost.

수많은 공업 공정은 반응기를 사용하고 있다. 예를 들면 반응기는 석유화학, 제약 및 식품 공업에서 사용된다.Many industrial processes use reactors. Reactors, for example, are used in the petrochemical, pharmaceutical and food industries.

여러 형태의 반응기가 있다. 그러나 반응기중 대부분은 한편으로는 "배치 반응기" 와 다른 한편으로는 "연속 반응기"라 불리는 2가지 기본 범주로 나뉘어질 수 있다.There are several types of reactors. However, most of the reactors can be divided into two basic categories called "batch reactors" on the one hand and "continuous reactors" on the other hand.

반응기의 선택은 보통 처리하고자 하는 부피, 반응 역학, 반응물의 성질 및 반응 조건에 대한 함수로서 선택된다.The choice of reactor is usually chosen as a function of the volume to be treated, the reaction kinetics, the nature of the reactants and the reaction conditions.

배치 반응기에 대하여, 중요한 한가지 특성은 잔류하는 평균 시간이다. 사용시, 처리하려는 정해진 액체의 부피가 반응기로 도입되고 내부에서 주어진 시간동안 처리된다. 처리하는 동안, 상기 부피는 반응물 및/또는 촉매와 반응할 수 있다. 잔류 시간은 보통 처리 시간, 즉 액체가 반응물 및/또는 촉매와 반응하는 동안의 시간과 동일하다. 상기 시간은 바람직한 결과의 함수로서 계산된다. 기대했던 결과를 얻는 경우, 처리된 액체는 반응기로 부터 제거되고 처리하려는 액체의 또다른 부피를 장입한다.For batch reactors, one important property is the average time remaining. In use, a defined volume of liquid to be treated is introduced into the reactor and processed inside for a given time. During processing, the volume can react with the reactants and / or catalyst. The residence time is usually the same as the treatment time, ie the time during which the liquid reacts with the reactants and / or catalyst. The time is calculated as a function of the desired result. If the expected result is obtained, the treated liquid is removed from the reactor and charged with another volume of liquid to be treated.

배치 반응기에 있어서, 다른 파라미터들을 조절하여 필요로 하는 처리를 얻는다. 이들 파라미터중에서, 반응기내의 액체 처리 시간이 가장 조절하기 쉽다. 보통 배치 반응기에서 처리하려는 액체는 상기 액체내에 서스펜션에서 수지 혹은 반응물을 균일하게 유지하게 하는 교반, 버블링 혹은 폭기 단계에 의하여 수지 혹은 반응물과 접촉을 유지한다.In a batch reactor, other parameters are adjusted to obtain the required treatment. Among these parameters, the liquid treatment time in the reactor is the easiest to control. Usually the liquid to be treated in the batch reactor is kept in contact with the resin or reactant by agitation, bubbling or aeration steps that keep the resin or reactant uniform in suspension in the liquid.

상기 배치 반응기는 처리후 액체를 제거하도록 개폐가능한 유출구 밸브를 갖는다. 최근 출원인의 지식에 의하면, 다공성 패킹내에 액체를 유지하는 수단으로서 모세관을 사용하는 반응기는 없었다.The batch reactor has an outlet valve that is openable and closeable to remove liquid after treatment. According to the recent applicant's knowledge, no reactor uses a capillary tube as a means of retaining liquid in a porous packing.

본 발명의 목적은 액체 처리용 반응기를 제공하고자 하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a reactor for liquid treatment.

도 1은 발명의 바람직한 실시에 의한 반응기의 구조 대표도,1 is a structural diagram of a reactor according to a preferred embodiment of the invention,

도 2는 높이 h에 걸쳐 모세관에 액체를 유지하는 패킹 베드를 갖고 충진된 칼럼의 구조 대표도,FIG. 2 is a structural representation of a packed column with a packing bed holding liquid in the capillary over height h, FIG.

도 3은 모세관에서 브레이크로 얻어진 결과를 나타내는, 도 2와 유사한 도면,FIG. 3 is a view similar to FIG. 2 showing the results obtained with the brake in the capillary;

도 4는 연속 칼럼 및 분할 칼럼에서 모세관에 의해 유지되는 물 질량의 분포를 나타내는 그래프,4 is a graph showing the distribution of water mass held by capillaries in continuous and split columns,

도 5는 통상의 배치 반응기와 비교 목적으로 사용되는 본 발명의 반응기의 구조 대표도이다.5 is a structural diagram of a reactor of the present invention used for comparison purposes with a conventional batch reactor.

*도면의 주요 부호에 대한 설명** Description of Major Symbols in Drawings *

2... 반응기 4... 챔버2 ... reactor 4 ... chamber

6... 흡수 베드 8... 분리기6 ... absorption bed 8 ... separator

10... 유입구 12... 유출구10 ... inlet 12 ... outlet

16... 경사 팬(decantation pan) 18... 중첩된 층(superimposed layer)16 ... decantation pan 18 ... superimposed layer

30... 무효 공간(dead space) 50... 환기 시스템30 ... dead space 50 ... ventilation system

본 발명에 의한 반응기는 챔버, 액체 유입구, 액체 유출구, 흡수베드 및 최소 하나의 분리 부재를 포함한다.The reactor according to the invention comprises a chamber, a liquid inlet, a liquid outlet, an absorbent bed and at least one separating member.

상기 챔버는 상부 및 하부를 갖는다.The chamber has a top and a bottom.

이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, this invention is demonstrated in detail.

유입구는 챔버에서 처리하고자 하는 액체의 주어진 부피를 일정 간격으로 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치한다. 유출구는 처리된 액체를 이로 부터 제거하기 위하여 챔버의 저부에 위치한다.The inlet is located at the top of the chamber to introduce a given volume of liquid to be treated in the chamber at regular intervals. The outlet is located at the bottom of the chamber to remove the treated liquid therefrom.

흡수베드는 상부와 하부 위치사이의 챔버내에 탑재된다. 이 베드는 모세관에 의해 흡수가능한 다공성 패킹으로 이루어지며 따라서 처리 목적으로 챔버내에 도입된 액체를 유지한다. 상기 다공성 패킹은 반응성이거나 비-반응성일 수 있다.The absorbent bed is mounted in the chamber between the upper and lower positions. The bed consists of a porous packing absorbable by capillary and thus holds the liquid introduced into the chamber for processing purposes. The porous packing can be reactive or non-reactive.

각 분리 부재는 챔버내에서 수평으로 신장되며 상기 흡수 베드를 주어진 높이로된 최소 2개의 중첩된 층으로 나눈다. 이 높이는 흡수 베드의 연속층으로 충진된 칼럼내를 충진할 때, 모세관 작용으로 도달되는 처리하려는 액체의 높이에 대한 함수로서 계산된다. 각 분리 부재는 처리하려는 액체에 대하여 투과성있도록 선택되는 재료로 제조되나 또한 챔버내의 모세관에 최소 하나의 브레이크(break)를 일으킨다.Each separating member extends horizontally in the chamber and divides the absorbent bed into at least two overlapping layers of a given height. This height is calculated as a function of the height of the liquid to be treated which is reached by capillary action when filling in a column packed with a continuous bed of absorbent bed. Each separating member is made of a material selected to be permeable to the liquid to be treated but also causes at least one break in the capillary in the chamber.

본 발명에 의한 반응기내의 잔류 및/또는 처리 시간은 원하는 만큼 길며 쉽게 조절가능하다. 실제로 이는 챔버내에 액체를 연달아 도입하는 사이에 소비된 시간에 해당한다.The residence and / or treatment time in the reactor according to the invention is as long as desired and easily adjustable. In practice, this corresponds to the time spent in the successive introduction of liquid into the chamber.

본 발명에 의한 반응기는 처리하려는 액체의 처리 시간을 조절하는데 흡수 물질의 모세관을 사용한다. 챔버내로 공급되는 액체는 또다른 배치식 액체가 도입되지 않는한 챔버내에 잔류한다. 따라서 액체의 두 연속 도입사이 시간 간격이 반응기의 충진 시간에 비하여 충분히 길면, 상기 챔버는 배치 반응기로서 작동한다. 그러나 액체의 두 연속 도입사이의 시간이 짧다면, 그 경우 반응기는 연속 반응기로서 작동한다.The reactor according to the invention uses capillaries of absorbent material to control the treatment time of the liquid to be treated. The liquid supplied into the chamber remains in the chamber unless another batch of liquid is introduced. Thus, if the time interval between two successive introductions of the liquid is sufficiently long compared to the filling time of the reactor, the chamber acts as a batch reactor. However, if the time between two successive introductions of the liquid is short, then the reactor operates as a continuous reactor.

흡수관을 나눈 분리기때문에, 상기 반응기는 최대 효율로 사용될 수 있다. 실제로 상기 분리기는 흡수 베드가 액체를 모세관에 의해 보존하고 따라서 챔버내에 어떠한 무효 공간(dead space)을 제거한 최대 높이로 각 베드 층의 높이를 한정한다. 다수의 분리기가 흡수베드를 층으로 나누는데 사용되는 경우, 이들 층은 연속적으로 충진될 수 있다. 그러한 경우에 본 발명에 의한 반응기는 순차적으로 작동하는 복수의 배치 반응기로서 작동한다.Because of the separator divided by the absorption tube, the reactor can be used at maximum efficiency. In practice the separator defines the height of each bed layer to the maximum height at which the absorbing bed preserves the liquid by capillaries and thus removes any dead space in the chamber. If multiple separators are used to divide the absorber bed into layers, these layers may be filled continuously. In such a case the reactor according to the invention operates as a plurality of batch reactors operating sequentially.

주어진 처리에 있어서, 반응기의 수율을 극대화하기 위하여, 여러 가지 형태의 다공성 패킹이 사용될 수 있다. 상기 다공성 패킹은 반응성이 있거나 없을 수 있으며, 하나 이상의 분리 부재에 의해 2이상의 층으로 나누어진다.For a given treatment, various types of porous packings can be used to maximize the yield of the reactor. The porous packing may or may not be reactive and is divided into two or more layers by one or more separating members.

특정한 처리를 위하여, 박테리아, 촉매, 효소 혹은 항체가 상기 패킹에 접촉되거나 결합되어 반응성을 갖는다. 반응 속도가 지연되는 것으로 알려져 있는 경우, 본 발명에 의한 반응기는 내부에 액체의 잔류시간을 조정하고 따라서 필요로하는 처리를 얻기에 적합할 수 있다.For certain treatments, bacteria, catalysts, enzymes or antibodies are contacted or bound to the packing and are reactive. If the reaction rate is known to be delayed, the reactor according to the invention may be suitable for adjusting the residence time of the liquid therein and thus obtaining the required treatment.

본 발명에 의한 반응기는 제조 및 사용시 고가이지 않다. 따라서 반응기 제조 단가를 최소화하여야 하는 경우 특히 이롭다.The reactor according to the invention is not expensive at the time of manufacture and use. Therefore, it is particularly advantageous when the reactor manufacturing cost should be minimized.

출원인에게 공지된 종래 기술의 견지에서, 모세관에 의해 수행되는 어떠한 처리는 매우 낮은 수율을 얻는 것으로 알려져 있으므로, 모세관에 의해 작동하는 반응기를 사용하는 것은 진보성이 없다. 본 발명에 의한 반응기내에 사용된 분리 부재가 이 수율을 증가시키고 따라서 효율적인 반응기를 제조하게 한다.In view of the prior art known to the applicant, it is known that any treatment performed by a capillary tube yields a very low yield, so using a reactor operated by a capillary tube is not advanced. The separating member used in the reactor according to the invention increases this yield and thus makes it possible to produce an efficient reactor.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 반응기(2)를 도 1에 도시하고 있다. 상기 반응기(2)는 상부와 하부를 갖는 챔버(4), 유입구(10), 유출구(12) 및 3개의 분리기(8)에 의해 4층으로 나누어진 흡수베드(6)을 포함한다.The reactor 2 according to the present invention is shown in FIG. The reactor 2 comprises an absorbent bed 6 divided into four layers by a chamber 4 having a top and a bottom, an inlet 10, an outlet 12 and three separators 8.

유입구(10)는 챔버(4)의 상부에 위치한다. 이 유입구는 처리하려는 정해진 부피의 액체를 일정 간격으로 도입하는데 사용된다. 상기 유입구(10)는 챔버의 상부에서 처리하고자 하는 액체가 균일하게 분포하도록 분포 노즐(14)을 제공한다. 상기 유출구(12)는 챔버(4)의 저부에 위치한다. 이는 반응기로 부터 처리된 액체를 제거하는데 사용된다.The inlet 10 is located at the top of the chamber 4. This inlet is used to introduce a fixed volume of liquid to be treated at regular intervals. The inlet 10 provides a distribution nozzle 14 to uniformly distribute the liquid to be treated at the top of the chamber. The outlet 12 is located at the bottom of the chamber 4. It is used to remove the treated liquid from the reactor.

3개의 분리기(8)은 바람직하게는 플라스틱 물질, 금속 혹은 수지, 특히 폴리비닐 클로라이드(PVC)로 이루어질 수 있는 격자(grid)로 이루어진다. 각 격자는 유압 접촉 브레이크(hydraulic contact break)를 생성할 정도로 충분히 작은 개구부를 갖고 따라서 모세관에서 필요로 하는 브레이크를 제공하는 메쉬 수단의 형태이다. 상기 분리기는 흡수 베드를 4개의 같은 높이 hs로된 중첩된 층(18)으로 나눈다. 상기 흡수 베드는 다공성 패킹으로 이루어진다. 상기 베드는 "균일"할 수 있으며, 이는 다공성 패킹이 단일 피이스로 이루어짐을 의미한다. 또한 다공성 패킹이 다수의 피이스로 이루어질 때, 상기 베드는 "불균일"할 수 있다. 패킹이 불균일할 때 의미있는 것으로, 상기 모세관이 수직축 뿐만 아니라 모든 다른 방향으로 이루어지기 때문이다. 이러한 경우에, 챔버내로 도입된 액체는 피이스사이에 적하하지 않고 일 피이스에서 챔버내에 다른 피이스로 이동할 수 있다. 따라서 챔버의 상부에 위치한 또다른 유입구에 의하여 공기와 같은 기체역시 바람직하게 도입되고, 이 기체는 패킹 피이스사이에서 무관한 방법으로 챔버내에서 회전될 수 있다.The three separators 8 preferably consist of a grid which may consist of a plastic material, a metal or a resin, in particular polyvinyl chloride (PVC). Each grating is in the form of a mesh means having an opening small enough to create a hydraulic contact break and thus providing the brake needed in the capillary. The separator divides the absorbent bed into four overlapping layers 18 of equal height h s . The absorbent bed consists of porous packing. The bed may be "uniform", meaning that the porous packing consists of a single piece. In addition, when the porous packing consists of multiple pieces, the bed may be "uneven". This is meaningful when the packing is non-uniform, because the capillary is made not only in the vertical axis but in all other directions. In this case, the liquid introduced into the chamber can move from one piece to another in the chamber without dropping between the pieces. A gas, such as air, is therefore also preferably introduced by another inlet located at the top of the chamber, which can be rotated in the chamber in an independent manner between packing pieces.

상기 다공성 패킹은 반응성일 수 있으며, 촉매, 단백질, 박테리아와 같은 미생물 혹은 처리하고자 하는 액체로된 용액의 최소 1성분과 반응할 수 있는 반응물과 결합될 수 있다. 바람직하게는 반응성 다공성 패킹은 니켈 혹은 백금, 활성탄, 제올라이트, 섬유와 접촉된 박테리아를 갖는 부직포, 효소 혹은 항체를 함유하는 폴리아크릴아미드 혹은 알긴산 겔(alginate gel) 및 이들과 결합된 항체를 갖는 천연 혹은 합성 섬유로 피복된 금속성 섬유로 이루어질 수 있다.The porous packing may be reactive and may be combined with a reactant capable of reacting with at least one component of a solution of a microorganism such as a catalyst, protein, bacteria or a liquid to be treated. Preferably, the reactive porous packing is either natural or with nickel or platinum, activated carbon, zeolite, nonwovens with bacteria in contact with the fiber, polyacrylamide or alginate gels containing enzymes or antibodies and antibodies bound thereto. It may consist of metallic fibers coated with synthetic fibers.

대체 방안으로 상기 다공성 패킹은 비-반응성일 수 있다. 이런 경우 상기 패킹은 바람직하게는 폴리우레탄 발포물, 폴리프로필렌 발포물, 유리 섬유, 피이트 모스(peat moss), 화산석(volcanic stone), 종이류, 다공성 세라믹, 천연 혹은 합성 섬유 혹은 합성 부직포로 이루어진다.Alternatively the porous packing may be non-reactive. In this case the packing preferably consists of polyurethane foam, polypropylene foam, glass fibers, peat moss, volcanic stone, papers, porous ceramics, natural or synthetic fibers or synthetic nonwovens.

도 1에 도시된 바람직한 실시예에서, 반응기 (2)는 또한 경사 팬(decantation pan)(16)을 포함한다. 상기 경사 팬(16)뿐만 아니라 상술된 분포 노즐(14)은 본 발명의 단지 바람직한 실시예임을 주지할 필요가 있다. 이들 모두는 반응기(2)를 적절하게 준비하는데 필수 구성 요소는 아니다.In the preferred embodiment shown in FIG. 1, the reactor 2 also includes a decantation pan 16. It should be noted that the above-described distribution nozzle 14 as well as the inclined fan 16 is only a preferred embodiment of the present invention. All of these are not essential components for properly preparing the reactor 2.

도 2 및 3은 모세관 효과 및 모세관상에 분리기의 효과를 보이고 있다. 도 2에서, 상부 끝베드(24)와 하부 끝베드(26)를 포함하는 1mm직경의 유리관(20)으로 이루어진 모세관 칼럼은 물과 같은 액체로 충진된다. 액체가 모세관에 의해 유지되는 높이 hs를 결정하기 위하여, 과량의 액체를 관의 상부 끝베드(24)에 도입하였다. 과잉 액체를 하방으로 흘린 다음, 정해진 양의 액체가 관내에 유지된다. 상기 액체 칼럼의 상부와 하부 끝베드 사이의 길이가 모세관 높이 hs이다. 칼럼에서 유지되는 액체의 부피를 이하 Vr라 한다.2 and 3 show the capillary effect and the effect of the separator on the capillary. In FIG. 2, a capillary column consisting of a 1 mm diameter glass tube 20 comprising an upper end bed 24 and a lower end bed 26 is filled with a liquid such as water. To determine the height h s at which the liquid is held by the capillary tube, excess liquid is introduced into the upper end bed 24 of the tube. After excess liquid flows downward, a fixed amount of liquid is maintained in the tube. The length between the upper and lower end beds of the liquid column is the capillary height h s . The volume of liquid maintained in the column is referred to below as V r .

그 액체는 관(20)의 높이가 hs보다 크면 모세관을 완전히 충진하지 않는다. 사실도 2에 도시된 바와 같이 높이 hs에 상당하는 관의 일부만이 사용된다. 도 3은 불연속 방식으로 중첩된 3개층이 동일 높이 hs를 갖는 모세관(20)을 도시하고 있다. 이렇게 하여 각 관의 모세관 작용을 이용하기 위해서는, 모세관내에서 브레이크를 이루어야만 한다. 모세관내에 이같은 브레이크는 분할에 의해 얻어진다. 본 발명에 의한 반응기에서 모세관에서의 브레이크는 분리기에 의해 얻어진다.The liquid does not completely fill the capillary if the height of the tube 20 is greater than h s . In fact, as shown in Fig. 2, only a part of the tube corresponding to the height h s is used. 3 shows a capillary tube 20 in which three layers superimposed in a discontinuous manner have the same height h s . In order to use the capillary action of each tube in this way, a brake must be applied in the capillary tube. Such a break in the capillary is obtained by splitting. The brake in the capillary in the reactor according to the invention is obtained by a separator.

모세관의 분할과 마찬가지로 흡수베드의 분리는 분할되기 때문에 모세관 힘이 높이에 있어 보다 작은 물 칼럼상에 미치는 중력에 대신하게 된다. 이와 같은 방식으로 칼럼의 모든 흡수베드가 사용되는 반면, 어떠한 분리기도 사용되지 않으며, 단지 칼럼의 저부만이 실제적으로 사용된다.Like the splitting of the capillary, the splitting of the absorbent bed is split so that the capillary force is at its height, replacing the gravity on the smaller water column. In this way all absorbent beds of the column are used, while no separator is used, only the bottom of the column is actually used.

도 4에 도시된 곡선은 연속 칼럼과 분할 칼럼의 경우, 혹은 유사한 두 칼럼 모두의 경우 베드의 높이 함수로서 모세관에 의해 유지되는 물 질량의 분포를 도시하고 있다. 이 곡선상에, 베드의 높이는 가로좌표에 기록하고 칼럼의 높이에 대한 함수로써 계산된다.The curve shown in FIG. 4 shows the distribution of the mass of water held by the capillary tube as a function of height of the bed for continuous and split columns, or for both similar columns. On this curve, the height of the bed is recorded in abscissa and calculated as a function of the height of the column.

도 4에 있어서, 10cm 높이의 2분획으로 분할된 칼럼에 대하여, 칼럼내에서 유지된 액체의 질량 분포는 이들의 전체 길이에 걸쳐 일정하고, 이는 칼럼의 분획 높이가 높이 hs를 초과하지 않아 이루어지는 것이다.In FIG. 4, for a column divided into two 10 cm high fractions, the mass distribution of the liquid retained in the column is constant over their entire length, such that the fraction height of the column does not exceed the height hs. .

연속 칼럼의 경우에, 칼럼의 저부가 액체의 최대량을 함유하는 반면 칼럼의 상부에는 어떠한 액체도 없거나 혹은 훨씬 적은 액체를 유지한다.In the case of a continuous column, the bottom of the column contains the maximum amount of liquid, while there is no liquid or much less liquid at the top of the column.

도 5에 도시된 반응기(2)는 하기에 주어진 실시예에 기록된 여러가지 특정 치수 및 양으로 조립되었다. 처리하려는 액체를 반응기의 유입구(10)에 유입하고 분포 노즐(14)에 의해 내부 분포된다. 액체는 분리기(8)을 통과하여 충진되고 흡수베드(6)로서 다공성 패킹 작용재를 포화한다. 상기 반응기는 흡수베드(6)을 3층으로 분리하는 3개의 무효 공간(30)을 포함한다. 상기 무효 공간(30)은 본 실험에서 사용된 반응기(2)의 챔버(4)가 상기 목적을 위하여 특별히 고안되는 것은 아니나 통상의 반응기중 1종에 실질적으로 상당하기 때문에 발생한다. 다공성 패킹(6)의 각 층에서, 반응기는 처리를 평가하기 위하여 액체의 시료를 적출(pick up)할 수 있는 샘플링 밸브(42)를 포함한다. 처리된 다음, 액체는 배수 밸브(32)를 갖고 제공되는 유출구에 의해 챔버로 부터 제거된다. 상기 배수 밸브는 단지 임의로 적용된 것으로, 이는 본 발명의 반응기에서 모세관은 처리하고자 하는 액체를 부동태(不動態, passive) 방식으로 보유하기 때문이다.The reactor 2 shown in FIG. 5 has been assembled in various specific dimensions and amounts as reported in the examples given below. The liquid to be treated enters the inlet 10 of the reactor and is internally distributed by the distribution nozzle 14. Liquid is filled through separator 8 and saturates the porous packing agent as absorbent bed 6. The reactor comprises three void spaces 30 which separate the absorber bed 6 into three layers. The void space 30 occurs because the chamber 4 of the reactor 2 used in this experiment is not specifically designed for this purpose but is substantially equivalent to one of the conventional reactors. In each layer of porous packing 6, the reactor includes a sampling valve 42 that can pick up a sample of liquid to evaluate the treatment. After processing, the liquid is removed from the chamber by an outlet provided with a drain valve 32. The drain valve is only applied arbitrarily because the capillary in the reactor of the present invention passively retains the liquid to be treated.

도 5에 도시된 반응기는 또한 유출관(overflow pipe)(38), 타이머에 적절하게 연결된 전기 보울러(electric bowler)(40)에 의해 작동하는 재순환 펌프(34), 및 역류 컨덕트(back flow conduct)를 갖는 환기 시스템(50)을 포함한다.The reactor shown in FIG. 5 also has a recirculation pump 34 operated by an overflow pipe 38, an electric bowler 40 suitably connected to a timer, and a back flow. ventilation system 50 with conduct.

실제로 도 5에 도시된 본 발명에 의한 반응기는 처리하고자 하는 정해진 액체의 부피 D, 필요로 하는 처리를 얻는데 필요한 잔류 시간 tres, 반응기에 적재하는데 필요한 시간 tinj, 반응기의 표면적 S 혹은 모세관 작용으로 인하여 정해진 종류의 패킹, 처리하려는 액체의 밀도 d1및 건조 형태에서 베드의 질량에 대한 처리하려는 액체로 포화된 흡수베드의 질량비 R내에서 액체가 도달하는 높이 hs와 같은 다수의 필요로 하는 물리적 특성의 함수로서 설계된다. 비 R은 흡수베드로서 사용되는 다공성 패킹에 특수한 특성이다. 상기 비는 겉보기 건조 밀도 dapp를 갖고, hs보다 낮은 높이의 흡수 베드의 시료상에서 측정될 수 있다.In fact, the reactor according to the invention shown in FIG. 5 is characterized by the volume D of the given liquid to be treated, the residence time t res required to obtain the required treatment, the time t inj required to load into the reactor, the surface area S of the reactor or capillary action. Due to the required type of packing, the density d 1 of the liquid to be treated and the number of required physical such as the height h s at which the liquid reaches within the mass ratio R of the absorbent bed saturated with the liquid to be treated to the mass of the bed in dry form It is designed as a function of the property. The ratio R is a special characteristic of the porous packing used as the absorbent bed. The ratio has an apparent dry density d app and can be measured on samples of absorbent beds of height lower than h s .

상술된 바와 같이, 각 흡수베드는 자체 특성(dapp, R 및 hs)를 갖는다. 이들 특성이 알려져 있지 않으면, 실험적으로 결정하는 것도 가능하다. 도 2에 도시된 것과 동일한 칼럼에서 R을 결정하기 위하여, 정해진 높이 hs보다 훨씬 낮은 높이 hi를 차지하는 건조베드 m0의 질량을 측정한다. 처리하려는 액체로 포화시킨 다음, 동일한 베드의 질량 m1을 측정할 수 있다. 따라서 하기 방정식에 의해 비 R을 결정할 수 있다:As mentioned above, each absorbent bed has its own characteristics d app , R and h s . If these properties are not known, it is also possible to determine them experimentally. In order to determine R in the same column as shown in FIG. 2, the mass of the dry bed m 0 occupies a height h i much lower than the defined height h s . After saturation with the liquid to be treated, the mass m 1 of the same bed can be measured. Thus the ratio R can be determined by the equation:

Figure 1019970045923_B1_M0001
Figure 1019970045923_B1_M0001

여기서 ml및 mo는 상기 정의한 바와 같다.Where m l and mo are as defined above.

밀도 dapp는 다음 방정식에 의해 상기 건조 베드의 질량 및 그 부피로 부터 계산될 수 있다:The density d app can be calculated from the mass and its volume of the dry bed by the following equation:

Figure 1019970045923_B1_M0002
Figure 1019970045923_B1_M0002

여기서 s는 실험에 사용되는 칼럼의 표면적이고 hi, mo및 dapp는 상기한 바와 같다.Where s is the surface of the column used in the experiment and h i , m o and d app are as described above.

높이 hs는 하기 방정식에 의해 결정된다:The height h s is determined by the equation:

Figure 1019970045923_B1_M0003
Figure 1019970045923_B1_M0003

여기서 hs,ml,s,dapp,R 및 hi는 상기 정의된 바와 같다. R, dapp및 hs의 값은 흡수 베드에 따라 일정하며 따라서 사용되는 반응기의 종류와는 무관하다.Where h s , ml , s, d app , R and h i are as defined above. The values of R, d app and h s are constant depending on the absorption bed and are therefore independent of the type of reactor used.

주어진 처리 시간 td동안 부피 D에의 분사수 ninj는 하기 방정식에 의해 계산된다:The injection water n inj into the volume D for a given treatment time t d is calculated by the following equation:

Figure 1019970045923_B1_M0004
Figure 1019970045923_B1_M0004

여기서 ninj, td, tres및 tinj는 상기한 바와 같다.Where n inj , t d , t res and t inj are as described above.

반응기내에 포함되는 처리하고자 하는 액체의 부피 Vr은 하기 방정식에 의해 계산된다:The volume Vr of the liquid to be treated contained in the reactor is calculated by the following equation:

Figure 1019970045923_B1_M0005
Figure 1019970045923_B1_M0005

여기서 Vr, D 및 ninj는 상기 정의한 바와 같다.Where V r , D and n inj are as defined above.

반응기에 포함된 액체의 부피 Vr을 알 때, 처리하고자 하는 액체의 부피 Vr을 흡수하는데 필요한 흡수 베드의 부피 V는 하기 방정식으로 계산될 수 있다:When seen the volume Vr of the liquid contained in the reactor, the volume V of the absorbent bed required to absorb the volume V r of the liquid to be treated may be calculated by the following equation:

Figure 1019970045923_B1_M0006
Figure 1019970045923_B1_M0006

여기서 d1은 처리하고자 하는 액체의 밀도이며 V, Vr, R 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다.Where d 1 is the density of the liquid to be treated and V, V r , R and d app are as defined above.

반응기의 적절한 조작에 필요한 흡수 베드의 질량 M은 하기 방정식에 의해 계산될 수 있다:The mass M of the absorbent bed required for the proper operation of the reactor can be calculated by the following equation:

M=V.dapp M = Vd app

여기서 M, V 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다.Where M, V and d app are as defined above.

반응기의 표면적 S 혹은 높이 ht가 공지되어 있을 때, 이들 두 파라미터중 나머지 는 하기 방정식에 의해 계산될 수 있다:When the surface area S or height h t of the reactor is known, the remaining of these two parameters can be calculated by the following equation:

Figure 1019970045923_B1_M0007
Figure 1019970045923_B1_M0007

Figure 1019970045923_B1_M0008
Figure 1019970045923_B1_M0008

여기서 S, V 및 ht는 상기 정의한 바와 같다.Where S, V and h t are as defined above.

최종적으로 반응기에서 필요로 하는 분리기의 수 ns는 하기 방정식에 의해 계산될 수 있다:Finally, the number of separators n s needed in the reactor can be calculated by the following equation:

Figure 1019970045923_B1_M0009
Figure 1019970045923_B1_M0009

여기서 ns, ht및 hs는 상기 정의한 바와 같으며 수 ns는 바로 윗값으로 반올림한다.Where n s , h t and h s are as defined above and the number n s is rounded up immediately.

이하, 본 발명을 실시예를 참조로 하여 보다 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples.

실시예Example

도 5에 도시된 반응기를 조립하고 가정용 폐수 처리에 사용하였다. 이 반응기는 다음 특징을 갖는다:The reactor shown in FIG. 5 was assembled and used for domestic wastewater treatment. This reactor has the following characteristics:

처리하려는 폐수의 부피 D: 0.627㎥;Volume D of wastewater to be treated: 0.627 m 3;

잔류 시간 tres: 28 분;Residence time t res : 28 min;

반응기내로 액체를 도입하는데 필요한 시간 tinj: 0분(무시해도 좋음);Time required for introducing the liquid into the reactor t inj : 0 minutes (can be ignored);

흡수베드의 높이 ht: 0.3m;Height of absorbent bed h t : 0.3 m;

부피 D에서의 처리 시간 td: 1440분(24시간);Treatment time in volume D t d : 1440 minutes (24 hours);

폐수의 밀도 d1: 1000kg/㎥;Density of waste water d 1 : 1000 kg / m 3;

다공성 패킹: 아크릴 수지로 포화된 폴리에스테르 부직포 조각, 2.5×2.5×6mm;Porous packing: a piece of polyester nonwoven saturated with acrylic resin, 2.5 × 2.5 × 6 mm;

모세관 작용에 의해 폐수에 도달하는 높이 hs: 0.112m;Height to reach the waste water by capillary action h s: 0.112m;

비R(건조 베드의 질량에 대한 포화 베드의 질량): 4.52;Ratio R (mass of saturated bed to mass of dry bed): 4.52;

건조베드의 밀도 dapp: 150kg/㎥;Density of dry bed d app : 150 kg / m 3;

상기 주어진 방정식 4 내지 8 및 10으로 상기 주어진 값을 사용하여, 다음값을 얻었다:Using the values given above with the equations 4-8 and 10 given above, the following values were obtained:

(수학식 4')(Equation 4 ')

Figure 1019970045923_B1_M0010
Figure 1019970045923_B1_M0010

(수학식 5)(Equation 5)

Figure 1019970045923_B1_M0011
Figure 1019970045923_B1_M0011

(수학식 6')(Equation 6 ')

Figure 1019970045923_B1_M0012
Figure 1019970045923_B1_M0012

(수학식 7')(Equation 7 ')

M=V.dapp=0,023.150=2.45kgM = Vd app = 0,023.150 = 2.45kg

(수학식 8')(Equation 8 ')

Figure 1019970045923_B1_M0013
Figure 1019970045923_B1_M0013

(수학식 10')(Equation 10 ')

Figure 1019970045923_B1_M0014
Figure 1019970045923_B1_M0014

따라서 조립된 상기 반응기는 폐수 0.012㎥와 표면적 0.077㎡을 유지하는데 0.023㎥과 동일한 흡수베드 부피를 갖는다. 약 0.3m의 총 높이에 대하여 흡수베드를 각각 0.1m씩 3층으로 나눈 2개의 분리기를 포함하며, 상기 분리기의 높이는 무시해도 좋다.Thus, the assembled reactor has an absorption bed volume equal to 0.023 m 3 to maintain waste water of 0.012 m 3 and surface area of 0.077 m 2. It comprises two separators divided into three layers of absorbent beds each 0.1 m for a total height of about 0.3 m, and the height of the separator can be ignored.

가정용 폐수는 반응기에서 28분간 처리된다. 따라서 하루에 24시간내내 쉬지 않고 작동하기 때문에, 상기 반응기는 하루에 52회(반응기의 적재 시간는 무시할 수 있는 것으로 고려할 때, 즉 tinj=0분) 충진된다.Household wastewater is treated in the reactor for 28 minutes. Thus the reactor is filled 52 times a day (ie the load time of the reactor is negligible, ie t inj = 0 min), since it operates 24 hours a day, 24 hours a day.

하기표는 폐수의 순도에 직접 관련되는 다른 파라미터의 비교 투여한 결과를 나타낸다. 비교 목적으로, 패킹이 본 발명의 반응기의 3배인 통상의 반응기가 사용되었다. 두 반응기(비교 목적으로 사용된 통상의 침투기(percolation)와 본 발명에 의한 반응기)의 표면적은 동일하였다. 전술된 바와 같이, 본 발명에 의한 반응기는 3층(레벨)으로 나뉘어진 흡수베드를 포함한다. 각층에서 반응기의 유출구인 3레벨을 측정하였다.The table below shows the results of comparative administration of other parameters directly related to the purity of the wastewater. For comparison purposes, conventional reactors where packing was three times the reactor of the present invention were used. The surface area of the two reactors (the conventional percolation used for comparison purposes and the reactor according to the invention) was the same. As mentioned above, the reactor according to the present invention comprises an absorption bed divided into three layers (levels). In each bed, three levels, the outlet of the reactor, were measured.

파라미터parameter Septic 탱크Septic Tank 통상 침투 반응기, 200L/㎡/일Penetration reactor, 200L / ㎡ / day 도 5에 도시된 본 발명에 의한 반응기, 1800L/㎡/일Reactor according to the invention shown in Figure 5, 1800L / ㎡ / day 유출액Effluent 유출액Effluent 레벨1Level 1 레벨2Level 2 레벨3Level 3 DBO3 DBO 3 110110 <5<5 66 55 <5<5 DBO3-졸DBO 3 -Sol -- -- <5<5 <5<5 <5<5 DCODCO 245245 2323 238238 3939 3434 MESMES 3535 33 55 55 <2<2 NTRNTR 27.927.9 <0.5<0.5 37.237.2 24.324.3 14.414.4 NO2-NO3 NO 2 -NO 3 0.860.86 50.650.6 0.640.64 13.313.3 19.619.6 Fecal 함량Fecal content 2900029000 290290 69006900 15001500 360360

본 발명에 의한 반응기의 모든 레벨에서의 여과 유출액은 fecal 함량에 있어서 실재적인 감소로써 실증된다.Filtrate effluent at all levels of the reactor according to the invention is demonstrated by a substantial reduction in fecal content.

또한 2차로 중요한 몇몇 질소-함유 용액(NTK)을 제외하고는, 통상의 침투 반응기와 본 발명에 의한 반응기의 유출구에서 얻어지는 결과간에는 실질적인 차가 전혀 없다는 것이 주목된다.It is also noted that, with the exception of some nitrogen-containing solutions (NTK), which are of secondary importance, there is no substantial difference between the results obtained at the outlet of a conventional infiltration reactor and the reactor according to the invention.

본 발명에 의한 반응기의 유출액을 보다 잘 인지하기 위하여, septic 탱크의 유출량또한 측정하였다. 보이는 바와 같이, 본 발명에 의한 반응기는 통상의 septic 탱크보다 훨씬 효과적이다.In order to better recognize the effluent of the reactor according to the present invention, the effluent volume of the septic tank was also measured. As can be seen, the reactor according to the present invention is much more effective than conventional septic tanks.

본 발명에 의한 반응기의 우수성은 특히 반응기가 하루에 처리할 수 있는 폐수량과 주어진 처리를 수행하는데 필요로 하는 흡수베드의 양에 있다. 상기-언급된 시험에서 사용되는 통상의 침투 반응기는 흡수베드 부피 0.07㎥로 하루에 여과 표면적 200ℓ/㎡를 처리할 수 있다. 도 5에 도시된 본 발명에 의한 반응기는 흡수베드 부피 0.023㎥로 하루에 여과 면적 1800ℓ/㎡를 처리할 수 있다. 따라서 본 발명에 의한 반응기가 3배나 큰 부피를 갖는 통상의 반응기보다 9배 이상 폐수를 처리할 수 있는 것이다. 다시 말해서, 본 발명에 의한 반응기는 통상의 침투 반응기보다 약 27배가량 효율적이다. 침투 반응기에서 동일한 초과량을 얻기 위해서는 상기 반응기가 대형이 되어야 하므로 훨씬 고가이다.The superiority of the reactor according to the invention is in particular the amount of waste water the reactor can treat in one day and the amount of absorbent bed required to carry out a given treatment. Conventional permeation reactors used in the above-mentioned tests can treat 200 L / m 2 of filtration surface area per day with an absorbent bed volume of 0.07 m 3. The reactor according to the present invention shown in FIG. 5 can treat 1800 L / m2 of filtration area per day with an absorption bed volume of 0.023 m 3. Therefore, the reactor according to the present invention is capable of treating waste water 9 times or more than a conventional reactor having a volume three times larger. In other words, the reactor according to the present invention is about 27 times more efficient than conventional infiltration reactors. It is much more expensive as the reactor must be large in order to obtain the same excess in the permeation reactor.

상기한 본 발명의 장치에 의하면, 분리 부재를 탑재하고 모세관을 사용하여 챔버내에서 하나 이상의 브레이크를 유발함으로써, 처리 시간을 쉽게 조절가능하고 무효 공간, 제조 및 사용 단가는 줄면서 효율은 극대화될 수 있다.According to the apparatus of the present invention described above, by mounting the separating member and using the capillary to induce one or more brakes in the chamber, the processing time can be easily adjusted and the efficiency can be maximized while reducing the dead space, manufacturing and use costs. have.

Claims (20)

상부와 하부를 갖는 챔버;A chamber having an upper portion and a lower portion; 상기 챔버의 상부에 위치하여 챔버내에서 처리하고자 하는 액체의 주어진 부피를 규칙적인 간격으로 도입하기 위한 유입구;An inlet located at the top of the chamber to introduce a given volume of liquid to be treated within the chamber at regular intervals; 챔버의 저부에 위치하여 처리된 액체를 제거하기 위한 유출구;An outlet for removing the treated liquid located at the bottom of the chamber; 상기 상부와 하부 위치사이에서 챔버내에 탑재되고, 챔버내에 도입되는 액체를 모세관에 의해 흡수할 수 있는 다공성 패킹으로 이루어지는 흡수베드;를 포함하는 액체 처리용 반응기에 있어서,In the reactor for liquid treatment comprising: an absorption bed mounted in the chamber between the upper and lower positions, the absorption bed made of a porous packing capable of absorbing the liquid introduced into the chamber by a capillary tube, 나아가 상기 반응기는,Further, the reactor, 상기 흡수 베드를 정해진 높이의 최소 2개의 중첩된 층(superimposed layer)으로 나누기 위하여 상기 챔버내에서 수평으로 신장되는 최소 하나의 분리부재를 가지며,Having at least one separating member extending horizontally in the chamber to divide the absorbent bed into at least two superimposed layers of defined height, 상기 높이는 처리하려는 액체가 흡입 베드의 연속층으로 채워진 칼럼내에 공급될 때 모세관 작용에 의해 도달하는 높이의 함수로서 계산되고,The height is calculated as a function of the height reached by capillary action when the liquid to be treated is fed into a column filled with a continuous bed of suction beds, 상기 최소 하나의 분리 부재는 처리하려는 액체에 대하여는 침투성있으나 챔버내에 모세관에서 최소 하나의 브레이크를 야기하도록 선택됨을 특징으로 하는 반응기Wherein said at least one separating member is permeable to the liquid to be treated but is selected to cause at least one brake on the capillary in the chamber 제1항에 있어서, 상기 최소 하나의 분리 부재는 모세관내에 유압 접촉 브레이크(hydraulic contact break) 및 따라서 필요한 브레이크를 생성하기에 충분히 적은 크기의 메쉬 개구를 갖는, 격자로 이루어짐을 특징으로 하는 반응기The reactor of claim 1, wherein the at least one separating member consists of a grating having a mesh opening of a size small enough to produce a hydraulic contact break and thus a required brake in the capillary. 제1항에 있어서, 상기 흡수 베드의 다공성 패킹은 비-반응성이며 폴리우레탄 발포물, 폴리프로필렌 발포물, 유리 섬유, 피이트 모스(peat moss), 화산석(volcanic stone), 종이류, 다공성 세라믹, 천연 및 합성 섬유 그리고 합성 부직포로 이루어진 그룹으로부터 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method of claim 1, wherein the porous packing of the absorbent bed is non-reactive, polyurethane foam, polypropylene foam, glass fiber, peat moss, volcanic stone, paper, porous ceramics, natural And a synthetic fiber and a synthetic nonwoven. 제3항에 있어서, 상기 최소 하나의 분리 부재는 모세관내에 유압 접촉 브레이크, 그리고 따라서 요구되는 브레이크를 형성하기에 충분히 적은 크기의 메쉬 개구부를 갖는, 격자로 이루어짐을 특징으로 하는 반응기4. The reactor according to claim 3, wherein the at least one separating member is of a grating, having a mesh opening in the capillary with a mesh opening of a size small enough to form a hydraulic contact brake, and thus a brake required. 제1항에 있어서, 상기 흡수베드의 다공성 패킹은 반응성이고 촉매, 활성탄, 제올라이트, 섬유에 접착된 박테리아가 흡착된 부직포, 폴리아크릴아미드 혹은 효소나 항체를 포함하는 알긴산 겔(alginate gel) 및 항체가 결합된 천연 섬유 및 합성 섬유로 이루어진 그룹으로 부터 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method of claim 1, wherein the porous packing of the absorbent bed is a reactive, non-woven fabric with a catalyst, activated carbon, zeolite, bacteria adhering to the fiber, polyacrylamide or an alginate gel and enzyme containing an enzyme or antibody Reactor characterized in that it is selected from the group consisting of combined natural fibers and synthetic fibers 제5항에 있어서, 상기 최소 하나의 분리 부재는 유압 접촉 브레이크, 그리고 따라서 요구되는 브레이크를 생성하기에 충분히 작은 크기의 메쉬 개구부를 갖는, 격자로 이루어짐을 특징으로 하는 반응기6. The reactor according to claim 5, wherein the at least one separating member consists of a grating having a hydraulic contact brake, and thus a mesh opening of a size small enough to produce the required brake. 제1항에 있어서, 상기 챔버내에 액체의 분사수 ninj, 반응기에 함유된 액체의 부피 Vr, 흡수베드의 부피 V, 흡수베드의 질량 M, 반응기의 표면적 S 및 분리 부재의 수 ns는 처리 시간 td동안 처리하고자 하는 액체의 부피 D, 필요로 하는 처리를 얻는데 요구되는 잔류 시간 tres, 반응기의 적재 시간 tinj, 칼럼내에 모세관 작용에 의해 액체가 도달하는 높이 hs, 반응기내에 흡수베드의 높이 ht및 건조 형태로 베드의 질량에 대한 처리하고자 하는 액체로 포화된 흡수베드의 질량비 R의 함수로서, 다음 식에 따라 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method according to claim 1, wherein the injection water n inj of the liquid in the chamber, the volume V r of the liquid contained in the reactor, the volume V of the absorbent bed, the mass M of the absorbent bed, the surface area S of the reactor and the number n s of the separating member are Volume D of liquid to be treated during treatment time t d , residence time t res required to obtain the required treatment, loading time t inj of reactor, height h s reached by liquid by capillary action in the column, absorption into reactor Reactor as a function of the height h t of the bed and the mass ratio R of the absorbent bed saturated with liquid to be treated to the mass of the bed in dry form, selected according to 상기 건조베드는 겉보기 밀도 dapp를 갖는다:The dry bed has an apparent density d app : 수학식 4Equation 4
Figure 1019970045923_B1_M0015
Figure 1019970045923_B1_M0015
단, ninj, td, tres및 tinj는 상기한 바와 같다;Provided that n inj , t d , t res and t inj are as described above; 수학식 5Equation 5
Figure 1019970045923_B1_M0016
Figure 1019970045923_B1_M0016
단, Vr, D 및 ninj는 상기 정의한 바와 같다;Provided that Vr, D and n inj are as defined above; 수학식 6Equation 6
Figure 1019970045923_B1_M0017
Figure 1019970045923_B1_M0017
단, d1은 처리하고자 하는 액체의 밀도이며 V, Vr, R 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that d 1 is the density of the liquid to be treated and V, Vr, R and d app are as defined above; 수학식 7Equation 7 M=V.dapp M = Vd app 단, M, V 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that M, V and d app are as defined above; 수학식 9Equation 9 ht=
Figure 1019970045923_B1_M0018
h t =
Figure 1019970045923_B1_M0018
단, S, V 및 ht는 상기 정의한 바와 같다;Provided that S, V and h t are as defined above; 수학식 10Equation 10 ns=
Figure 1019970045923_B1_M0019
n s =
Figure 1019970045923_B1_M0019
단, ns, ht및 hs는 상기 정의한 바와 같으며 수 ns는 바로 윗값으로 반올림된다.With the proviso that n s , h t and h s are as defined above and the number n s is rounded up.
제3항에 있어서, 상기 챔버내에 액체의 분사수 ninj, 반응기내에 함유된 액체의 부피 Vr, 흡수베드의 부피 V, 흡수베드의 질량 M, 반응기의 표면적 S 및 분리 부재의 수 ns는 처리 시간 td동안 처리하고자 하는 액체의 부피 D, 필요로 하는 처리를 얻는데 필요한 잔류 시간 tres, 반응기의 적재 시간 tinj, 칼럼내에서 모세관 작용에 의해 액체가 도달하는 높이 hs, 반응기내에 흡수베드의 높이 ht및 건조 형태로 베드의 질량에 대하여 처리하고자 하는 액체로 포화된 흡수베드의 질량비 R의 함수로서 다음 식에 의해 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method according to claim 3, wherein the injection water n inj of the liquid in the chamber, the volume V r of the liquid contained in the reactor, the volume V of the absorbent bed, the mass M of the absorbent bed, the surface area S of the reactor, and the number n s of the separating member are Volume D of liquid to be treated during treatment time t d , the residence time t res required to obtain the required treatment t, the loading time of the reactor t inj , the height of the liquid reaching by capillary action in the column h s , absorbed into the reactor A reactor characterized by the following formula as a function of the height h t of the bed and the mass ratio R of the absorbent bed saturated with liquid to be treated with respect to the mass of the bed in dry form: 상기 건조베드는 겉보기 밀도 dapp를 갖는다:The dry bed has an apparent density d app : 수학식 4Equation 4
Figure 1019970045923_B1_M0015
Figure 1019970045923_B1_M0015
단, ninj, td, tres및 tinj는 상기한 바와 같다;Provided that n inj , t d , t res and t inj are as described above; 수학식 5Equation 5
Figure 1019970045923_B1_M0016
Figure 1019970045923_B1_M0016
단, Vr, D 및 ninj는 상기 정의한 바와 같다;Provided that Vr, D and n inj are as defined above; 수학식 6Equation 6
Figure 1019970045923_B1_M0017
Figure 1019970045923_B1_M0017
단, d1은 처리하려는 액체의 밀도이며 V, Vr, R 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that d 1 is the density of the liquid to be treated and V, Vr, R and d app are as defined above; 수학식 7Equation 7 M=V.dapp M = Vd app 단, M, V 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that M, V and d app are as defined above; 수학식 9Equation 9 ht=
Figure 1019970045923_B1_M0018
h t =
Figure 1019970045923_B1_M0018
단, S, V 및 ht는 상기 정의한 바와 같다;Provided that S, V and h t are as defined above; 수학식 10Equation 10 ns=
Figure 1019970045923_B1_M0019
n s =
Figure 1019970045923_B1_M0019
단, ns, ht및 hs는 상기 정의한 바와 같으며 수 ns는 바로 윗값으로 반올림된다.With the proviso that n s , h t and h s are as defined above and the number n s is rounded up.
제5항에 있어서, 상기 챔버내에 액체의 분사수 ninj, 반응기내에 함유된 액체의 부피 Vr, 흡수베드의 부피 V, 흡수베드의 질량 M, 반응기의 표면적 S 및 분리 부재의 수 ns는 처리 시간 td동안 처리하고자 하는 액체의 부피 D, 필요로 하는 처리를 얻는데 필요한 잔류 시간 tres, 반응기의 적재 시간 tinj, 칼럼내에 모세관 작용에 의해 액체가 도달하는 높이 hs, 반응기내에 흡수베드의 높이 ht및 건조 형태로 베드의 질량에 대하여 처리하고자 하는 액체로 포화된 흡수베드의 질량비 R의 함수로서 다음 식에 따라 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method according to claim 5, wherein the injection water n inj of the liquid in the chamber, the volume V r of the liquid contained in the reactor, the volume V of the absorbent bed, the mass M of the absorbent bed, the surface area S of the reactor and the number n s of the separating member are treatment time t d height of the liquid is reached by capillary action into the loading time t inj, the column of the remaining time t res, the reactor required to achieve a process of a volume D, necessary for the liquid to be treated for a h s, absorbed in the reactor bed Reactor according to the following formula as a function of the height h t and the mass ratio R of the liquid-saturated absorbent bed to be treated with respect to the mass of the bed in dry form: 상기 건조베드는 겉보기 밀도 dapp를 갖는다:The dry bed has an apparent density d app : 수학식 4Equation 4
Figure 1019970045923_B1_M0015
Figure 1019970045923_B1_M0015
단, ninj, td, tres및 tinj는 상기한 바와 같다;Provided that n inj , t d , t res and t inj are as described above; 수학식 5Equation 5
Figure 1019970045923_B1_M0016
Figure 1019970045923_B1_M0016
단, Vr, D 및 ninj는 상기 정의한 바와 같다;Provided that Vr, D and n inj are as defined above; 수학식 6Equation 6
Figure 1019970045923_B1_M0017
Figure 1019970045923_B1_M0017
단, d1은 처리하려는 액체의 밀도이며 V, Vr, R 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that d 1 is the density of the liquid to be treated and V, V r , R and d app are as defined above; 수학식 7Equation 7 M=V.dapp M = Vd app 단, M, V 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that M, V and d app are as defined above; 수학식 8Equation 8 S=
Figure 1019970045923_B1_M0028
S =
Figure 1019970045923_B1_M0028
단, S, V 및 ht는 상기 정의한 바와 같다;Provided that S, V and h t are as defined above; 수학식 10Equation 10 ns=
Figure 1019970045923_B1_M0019
n s =
Figure 1019970045923_B1_M0019
단, ns, ht및 hs는 상기 정의한 바와 같으며 수 ns는 바로 윗값으로 반올림된다.With the proviso that n s , h t and h s are as defined above and the number n s is rounded up.
제1항에 있어서, 상기 챔버내에 액체의 분사수 ninj, 반응기내에 함유된 액체의 부피 Vr, 흡수베드의 부피 V, 흡수베드의 질량 M, 반응기내에 흡수 베드의 높이 ht및 분리 부재의 수 ns는 처리 시간 td동안 처리하고자 하는 액체의 부피 D, 필요로 하는 처리를 얻는데 필요한 잔류 시간 tres, 반응기의 적재 시간 tinj, 칼럼내에 모세관 작용에 의해 액체에 도달하는 높이 hs, 반응기의 표면적 S, 및 건조 형태로 베드의 질량에 대하여 처리하고자 하는 액체로 포화된 흡수베드의 질량비 R의 함수로서 다음 식에 의해 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method according to claim 1, wherein the injection water n inj of the liquid in the chamber, the volume V r of the liquid contained in the reactor, the volume V of the absorbent bed, the mass M of the absorbent bed, the height h t of the absorbent bed in the reactor, and The number n s is the volume D of the liquid to be treated during the treatment time t d , the residence time t res required to obtain the required treatment, the loading time t inj of the reactor, the height h s reaching the liquid by capillary action in the column, A reactor characterized by the following equation as a function of the surface area S of the reactor and the mass ratio R of the absorbent bed saturated with liquid to be treated with respect to the mass of the bed in dry form: 상기 건조베드는 겉보기 밀도 dapp를 갖는다:The dry bed has an apparent density d app : 수학식 4Equation 4
Figure 1019970045923_B1_M0015
Figure 1019970045923_B1_M0015
단, ninj, td, tres및 tinj는 상기한 바와 같다;Provided that n inj , t d , t res and t inj are as described above; 수학식 5Equation 5
Figure 1019970045923_B1_M0031
Figure 1019970045923_B1_M0031
단, Vr, D 및 ninj는 상기 정의한 바와 같다;Provided that V r , D and n inj are as defined above; 수학식 6Equation 6
Figure 1019970045923_B1_M0017
Figure 1019970045923_B1_M0017
단, d1은 처리하려는 액체의 밀도이며 V, Vr, R 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that d 1 is the density of the liquid to be treated and V, V r , R and d app are as defined above; 수학식 7Equation 7 M=V.dapp M = Vd app 단, M, V 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that M, V and d app are as defined above; 수학식 9Equation 9 ht=
Figure 1019970045923_B1_M0018
h t =
Figure 1019970045923_B1_M0018
단, S, V 및 ht는 상기 정의한 바와 같다;Provided that S, V and h t are as defined above; 수학식 10Equation 10 ns=
Figure 1019970045923_B1_M0019
n s =
Figure 1019970045923_B1_M0019
단, ns, ht및 hs는 상기 정의한 바와 같고 수 ns는 바로 윗값으로 반올림된다.Provided that n s , h t and h s are as defined above and the number n s is rounded up immediately.
제3항에 있어서, 상기 챔버내에 액체의 분사수 ninj, 반응기내에 함유된 액체의 부피 Vr, 흡수베드의 부피 V, 흡수베드의 질량 M, 반응기내에 흡수베드의 높이 ht및 분리 부재의 수 ns는 처리 시간 td동안 처리하고자 하는 액체의 부피 D, 필요로 하는 처리를 얻는데 필요한 잔류 시간 tres, 반응기의 적재 시간 tinj, 칼럼내에 모세관 작용에 의해 액체가 도달하는 높이 hs, 반응기의 표면적 S 및 건조 형태로 베드의 질량에 대하여 처리하고자 하는 액체로 포화된 흡수베드의 질량비 R의 함수로서 다음 식에 의해 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method of claim 3, wherein the height h t and separating members of the absorbent bed in the volume of liquid V r, the mass of the volume V, absorbent bed of the absorbent bed M, the reactor contained in the water injection of liquid n inj, the reactor in the chamber The number n s is the volume D of the liquid to be treated during the treatment time t d , the residence time t res required to obtain the required treatment t, the loading time of the reactor t inj , the height h s that the liquid reaches by capillary action in the column, A reactor characterized by the following equation as a function of the surface area S of the reactor and the mass ratio R of the absorbent bed saturated with liquid to be treated with respect to the mass of the bed in dry form 상기 건조베드는 겉보기 밀도 dapp를 갖는다:The dry bed has an apparent density d app : 수학식 4Equation 4
Figure 1019970045923_B1_M0015
Figure 1019970045923_B1_M0015
단, ninj, td, tres및 tinj는 상기한 바와 같다;Provided that n inj , td, t res and t inj are as described above; 수학식 5Equation 5
Figure 1019970045923_B1_M0016
Figure 1019970045923_B1_M0016
단, Vr, D 및 ninj는 상기 정의한 바와 같다;Provided that Vr, D and n inj are as defined above; 수학식 6Equation 6
Figure 1019970045923_B1_M0017
Figure 1019970045923_B1_M0017
단, d1은 처리하려는 액체의 밀도이며 V, Vr, R 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that d 1 is the density of the liquid to be treated and V, V r , R and d app are as defined above; 수학식 7Equation 7 M=V.dapp M = Vd app 단, M, V 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that M, V and d app are as defined above; 수학식 9Equation 9 ht=
Figure 1019970045923_B1_M0018
h t =
Figure 1019970045923_B1_M0018
단, S, V 및 ht는 상기 정의한 바와 같다;Provided that S, V and h t are as defined above; 수학식 10Equation 10 ns=
Figure 1019970045923_B1_M0019
n s =
Figure 1019970045923_B1_M0019
단, ns, ht및 hs는 상기 정의한 바와 같으며 수 ns는 바로 윗값으로 반올림된다.With the proviso that n s , h t and h s are as defined above and the number n s is rounded up.
제5항에 있어서, 상기 챔버내에 액체의 분사수 ninj, 반응기내에 함유된 액체의 부피 Vr, 흡수베드의 부피 V, 흡수베드의 질량 M, 반응기내에 흡수베드의 높이 ht및 분리 부재의 수 ns는 처리 시간 td동안 처리하고자 하는 액체의 부피 D, 요구되는 처리를 얻는데 필요한 잔류 시간 tres, 반응기의 적재 시간 tinj, 칼럼내에 모세관 작용에 의해 액체가 도달하는 높이 hs, 반응기의 표면적 S 및 건조 형태로 베드의 질량에 대하여 처리하고자 하는 액체로 포화된 흡수베드의 질량비 R의 함수로서 다음 식에 의해 선택됨을 특징으로 하는 반응기The method according to claim 5, wherein the injection water n inj of the liquid in the chamber, the volume V r of the liquid contained in the reactor, the volume V of the absorbent bed, the mass M of the absorbent bed, the height h t of the absorbent bed in the reactor, The number n s is the volume D of the liquid to be treated during treatment time t d , the residence time t res required to obtain the required treatment, the loading time t inj of the reactor, the height h s the liquid reaches by capillary action in the column, the reactor Reactor characterized in that it is selected by the following formula as a function of the surface area S and the mass ratio R of the liquid 상기 건조베드는 겉보기 밀도 dapp를 갖는다:The dry bed has an apparent density d app : 수학식 4Equation 4
Figure 1019970045923_B1_M0040
Figure 1019970045923_B1_M0040
단, ninj, td, tres및 tinj는 상기한 바와 같다;Provided that n inj , t d , t res and t inj are as described above; 수학식 5Equation 5
Figure 1019970045923_B1_M0016
Figure 1019970045923_B1_M0016
단, Vr, D 및 ninj는 상기 정의한 바와 같다;Provided that Vr, D and n inj are as defined above; 수학식 6Equation 6
Figure 1019970045923_B1_M0017
Figure 1019970045923_B1_M0017
단, d1은 처리하려는 액체의 밀도이며 V, Vr, R 및 dapp는상기 정의한 바와 같다;Provided that d 1 is the density of the liquid to be treated and V, V r , R and d app are as defined above; 수학식 7Equation 7 M=V.dapp M = Vd app 단, M, V 및 dapp는 상기 정의한 바와 같다;Provided that M, V and d app are as defined above; 수학식 9Equation 9 ht=
Figure 1019970045923_B1_M0018
h t =
Figure 1019970045923_B1_M0018
단, S, V 및 ht는 상기 정의한 바와 같다;Provided that S, V and h t are as defined above; 수학식 10Equation 10 ns=
Figure 1019970045923_B1_M0019
n s =
Figure 1019970045923_B1_M0019
단, ns, ht및 hs는 상기 정의한 바와 같으며 수 ns는 바로 윗값으로 반올림된다.With the proviso that n s , h t and h s are as defined above and the number n s is rounded up.
제1항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기The reactor of claim 1, comprising one or more other inlets located at the top of the chamber for introducing air therein. 제3항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기The reactor of claim 3, comprising one or more other inlets located at the top of the chamber for introducing air therein. 제7항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기8. A reactor according to claim 7, comprising one or more other inlets located at the top of the chamber for introducing air therein. 제8항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기9. The reactor of claim 8 comprising at least one other inlet located at the top of the chamber for introducing air therein. 제9항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기10. The reactor of claim 9, comprising one or more other inlets located at the top of the chamber for introducing air therein. 제10항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기11. The reactor of Claim 10, comprising one or more other inlets located at the top of the chamber for introducing air therein. 제11항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기12. The reactor of claim 11, comprising one or more other inlets located at the top of the chamber for introducing air therein. 제12항에 있어서, 내부에 공기를 도입하기 위하여 챔버의 상부에 위치하는 하나 이상의 다른 유입구를 포함함을 특징으로 하는 반응기13. The reactor of Claim 12, comprising one or more other inlets located at the top of the chamber for introducing air therein.
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