KR100276126B1 - 벨트 필터 - Google Patents

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Abstract

진공 탈수장치를 사용하여 배연탈황장치로부터의 석고슬러리를 흡인 탈수하도록 한 벨트 필터에 있어서, 하단이 석고 케이크의 상층으로 연장하는 위어를 벨트 필터의 길이방향으로 복수로 설치하여 석고 케이크의 표면에 형성되는 미립자층을 교란한다.

Description

벨트 필터
본 발명은 배연탈황장치(排煙脫黃裝置)에 있어서 석고 슬러리(gypsum slurry)의 탈수에 사용되는 벨트 필터에 관한 것이다.
배연탈황장치에 사용되는 석고 슬러리용 탈수기는 설비비, 운전비, 보수비 및 탈수 성능 등의 관점에서 원심분리기 방식으로부터 벨트 필터를 사용하는 바스켓형 진공 흡인 탈수 방식으로 변화되어 왔다.
그러나, 슬러리 중에 포함된 미세한 불순물, 예컨대 불연소된 탄소(unburned carbon), 불소화칼슘(calcium fluoride), 실리카(silica), 수산화알루미늄(aluminum hydroxide) 또는 수산화철(iron hydroxide)로 구성되는 미립자 더스트(fine grain dust)는 도 2에 도시된 바와 같이 탈수 케이크(dehydrated cake,201)의 표면에 1∼수 mm 정도의 미립자층(202)을 형성하고, 따라서 진공흡인시의 통기성은 악화되며 탈수성능을 저하시키게 된다.
본 발명은 상기의 관점에서 창작된 것으로서, 석고 케이크 위에 미립자층이 형성되더라도 탈수 성능을 보장해 주는 벨트 필터를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 벨트 필터의 한 실시예를 설명하는 단면도이다.
도 2는 석고 케이크 위에 형성된 미립자층을 설명하는 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 벨트 필터의 단면 구조를 나타낸 사시도이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의해 배연탈황장치로부터 석고 슬러리를 흡인하고 탈수시키는 진공 탈수장치와, 하단이 석고 케이크의 상층으로 연장되어 있고 벨트 필터의 길이방향으로 설치되어 석고 케이크의 표면 위에 형성된 미립자층을 교란시키는 복수 개의 위어(weir)를 구비하는 벨트 필터가 제공된다.
바람직한 실시예로서, 온수나 증기 또는 온수와 증기 모두를 석고 슬러리 또는 석고 케이크에 공급하는 세정수공급장치가 제공될 수 있다.
위어는 고무, 플라스틱, 대나무, 나무 및 금속들 중의 어느 하나의 재료로 제조되는 것이 바람직하다.
위어는 바람직하게는 직사각형이고 지지수단으로부터 벨트 필터의 폭방향을 따라 매달리는(suspended) 것이 바람직하다.
벨트 필터에는 석고 케이크에 세정수를 공급하는 세정수공급장치가 설치되는 것이 바람직하다.
세정수의 온도는 석고 슬러리의 온도와 같거나 높은 것이 바람직하며, 슬러리의 온도보다 10℃ 높은 것이 더욱 바람직하다.
위어는 이동 가능하도록 설치될 수도 있다. 이러한 경우, 위어는 두께 감지 센서에 의하여 수절(水切,dewatering)위치를 감지하여 위치를 자동으로 변화시킬 수 있는 기능이 부가되는 것이 바람직하다.
따라서, 본 발명에 의하여 미립자층이 석고 케이크 위에 형성되는 경우에도 탈수 성능을 확보해 주는 벨트 필터가 제공될 수 있음은 물론이다.
또한 위어를 사용하는 실시예에 있어서 위어는 미립자층이 형성된 위치에서의 표면층에 떠 있는 물을 차단하고 동시에 미립자층을 교란하며 따라서 물이 진공 흡인에 의해 흡인되며, 이에 따라 물이 케이크 표면에 고이는 것을 막아준다.
나아가, 복수 개의 위어가 제공되므로 차단효과가 커지고, 석고 슬러리의 성상이 변하고 미립자층이 형성되는 위치가 변하는 경우에도 위어는 미립자층을 확실히 교란할 수 있으며 따라서 탈수 성능이 보장될 수 있다.
이하에서 첨부 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 벨트 필터를 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 공급 헤더(3)에서 석고 슬러리(2)가 공급되는 본 실시예에 의한 벨트 필터(1)는, 진공 탈수 장치를 구성하는 요소로서 제 1 진공 박스부(4)와 제 2 진공 박스부(5)를 구비한다. 진공 박스부(4,5)의 상면에는 이것과 접촉하여 순환이동하는 컨베이어 고무 벨트(6)가 설치되어 있다. 이 고무 벨트(6)는 순환이동하는 벨트 필터(필터 클로스,filter cloth)본체(7)를 지지한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 고무 벨트(6)의 표면에 이동 방향에 직각으로 그루브(21)가 설치되며, 상기 그루브(21)에는 고무 벨트(6)를 관통하는 배출구(22)가 형성되고 이에 의하여 진공 흡인이 진공 박스부(4,5)로부터 영향을 받게 된다. 벨트 필터 본체(7)는 통기성을 가지며 석고 슬러리(2) 및 석고 케이크(8)를 지지할 수 있을 정도의 강도를 갖는다.
또한, 본 실시예는 세정수공급장치(9)를 구비한다. 이 장치(9)는 고품위(순도)의 석고를 얻기 위하여 석고 슬러리(2)에 함유된 고농도 염소 이온 등과 같은 염류를 세척하기 위한 것이다.
또한, 본 실시예에 의한 벨트 필터(1)는 위어(10)를 구비한다. 이 위어(10)는 석고 케이크(8)의 표면에 형성되는 미립자층을 교란하기 위한 수단이다. 위어(10)는 하단부가 석고 케이크(8)의 상층으로 연장되며 벨트 필터(1)의 길이 방향으로 3곳에 설치된다. "하단부가 석고 케이크(8)의 상층으로 연장되며"라는 것은 위어(10)가 상하방향으로 충분한 길이를 가지며 위어(10)의 하단부가 석고 케이크(8)의 미립자층을 교란시킬 수 있으며, 따라서 탈수 성능이 보장될 수 있다는 것을 의미한다.
위어(10)는 고무, 플라스틱, 대나무, 목재, 금속 등으로 구성될 수 있으나 고무 또는 합성 고무인 것이 바람직하다. 위어(10)는 직사각형이며 도시되지 않은 지지수단으로부터 상기 벨트 필터(1)의 폭 방향을 따라 매달린다.
상기한 바와 같이 구성되는 도 1의 실시예에 있어서, 석고 슬러리(2)는 공급 헤더(3)로부터 벨트 필터 본체(7)위로 공급되며, 제 1 진공 박스부(4)에 의해서 진공흡인 여과된다. 진공 흡인 여과에 의해 얻어지는 벨트 필터 본체(7)상의 석고 케이크(8)는 고무 벨트(6)에 의해 제 2 진공 박스부(5)로 보내진다. 이 때, 세정수 공급장치(9)로부터 석고 케이크(8) 위로 세정액이 공급된다. 제 2 진공 박스부(5)에 의하여 세정수가 진공흡인 여과된 후, 소정의 시간동안 다시 진공흡인하여 석고 케이크(8)의 수분을 탈수한다. 탈수된 석고 케이크(8)는 고무 벨트(6)의 이동에 의하여 회수 컨베이어(11)쪽으로 보내져서 벨트 필터 본체(7)와 분리되고 회수 컨베이어(11)에 의해 회수된다. 석고 케이크(8)가 분리된 벨트 필터 본체(7)는 벨트 필터 세정장치(12)에 의해 세척되고 다시 슬러리 공급부로 보내진다.
상기 세정수 공급장치(9)에서 석고 케이크(8)로 공급된 세정수는 석고 슬러리의 온도와 같거나 높고, 바람직하게는 슬러리 온도보다 10℃ 높다. 이에 의하여 석고 케이크(8) 내의 간극수(間隙水) 온도가 상승되며 간극수의 점도 및 표면장력이 감소되며 내부 입자간의 이동 저항이 적게 되고, 이에 따라 통기성이 개선되기 때문이다.
한편, 석고 케이크(8)의 상층으로 연장되는 상기 위어(10)의 하단은, 형성된 미립자층을 포함하는 석고 케이크(8)의 상층을 교란시킨다. 이에 의하여 석고 케이크(8)의 통기성이 유지되며 따라서 탈수가 효율적으로 이루어질 수 있다. 또한, 이 위어(10)는 수상(水相)을 유지하는 역할을 수행한다. 즉, 위어(10)는 미립자층이 형성된 위치의 표층 위에 뜨는 수분을 차단하고, 동시에 미립자층을 교란시켜 수분을 진공흡인에 의해 흡인할 수 있고, 이에 의해 수상이 벨트 필터의 아래쪽 케이크(8)의 표면에 형성되는 것을 방지한다.
본 실시예에 있어서, 복수 개의 위어(10)가 설치되므로 교란 효과가 크며, 석고 슬러리(2)의 성상이 변하고 미립자층이 형성되는 위치(수절위치)가 변하는 경우에도 상기 위어(10)중 어느 하나는 확실히 미립자층을 교란시킬 수 있으며 따라서 탈수성능을 확보할 수 있다.
본 발명의 본질을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명의 여러 가지 변형 및 수정 실시예가 가능함은 관련분야의 당업자에게는 명백하다. 따라서 상기 설명한 실시예는 하나의 예에 불과하며 첨부된 특허청구범위에 정의된 바와 같이 모든 형태의 변형 및 수정 실시예가 본 발명의 범위에 포함된다.
상기 설명한 실시예에는 제 1 진공부 및 제 2 진공부가 설치되지만, 제 1 진공부를 생략할 수 있고, 이 위치에서는 자연침강만이 발생할 수 있다.
도 1의 실시예에 있어서, 위어(10)는 3곳에 설치된다. 그러나, 본 발명의 목적을 달성하기 위해서 복수 개의 위어가 미립자층이 형성되는 곳에 설치될 수도 있다. 또한, 위어의 개수는 도 1의 실시예에서의 개수보다 많게 할 수 있다. 나아가, 위어는 미립자층이 형성되는 위치에 따라 설정위치를 변화시킬 수 있도록 구성할 수도 있다.
엄밀히 말해서, 위어(10)의 효과는 수절이 이루어지는 위치 바로 앞(미립자층이 형성되는 위치 바로 앞)에 설치되는 것이 가장 크다. 이 때문에 고정식 위어에 대해서는 복수 개의 위어가 설치된다. 이는 도 1의 실시예에서 설명한 바와 같이, 석고의 조성에 따라 수절위치가 변하기 때문이다. 또한, 위어는 도 1의 실시예와 같은 고정식이 아니라 이동식으로 할 수 있다. 이러한 경우, 위어는 두께 감지 센서를 이용하여 수절위치를 감지하여 자동적으로 그 위치를 변화시킬 수 있는 기능을 갖는다.
물론, 미립자층(202)이 형성된 위치 뒤쪽에 위어(10)가 설치되는 경우에도 효과를 기대할 수 있음은 물론이나, 위어(10)의 재료를 비교적 강한 재질로 할 필요가 있다. 이는 석고가 위어(10)에 부착되고 위어(10)가 필터 클로스(벨트 필터 본체)를 쳐서 파괴하는 등의 문제점을 발생시킬 수 있기 때문이다.
세정수 공급장치에서 공급되는 세정수는 증기로 대치할 수도 있다. 요컨대 간극수의 점도와 표면장력이 감소될 정도의 고온이 제공되기만 하면 된다. 온수와 증기가 함께 사용될 수도 있다.
상기 설명한 실시예에 있어서, 고무 등으로 제조된 위어(10)가 석고 슬러리를 교란하는 데 사용된다. 그러나, 미립자층을 교란할 수 있는 수단 예컨대 금속 레이크(metallic rake)와 같은 수단이 본 발명에 사용될 수도 있다. 또한, 여러 가지 종류의 수단이 동시에 함께 사용될 수도 있다.
명세서, 특허청구범위, 도면 및 요약서를 포함하는 일본 특허 출원 번호 제 9-301879호(1997년 11월 4일 출원)의 개시 내용 전체가 본 명세서에 참고적으로 병합되었다.
이상에서 설명에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의하면 석고 케이크의 미립자층이 형성되어도 탈수성능을 확보하도록 한 벨트 필터가 제공된다.
또한, 위어를 채용하는 실시형태에서는, 미립자층이 형성되는데 도달한 위치에서, 표면층에 떠서 오는 물을 위어가 중지하고, 동시에 미립자층을 흩뜨려 진공흡인에 의해 물을 빨아 낼 수 있고, 수상이 케이크 표면으로 배출되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 위어를 복수단 설치했기 때문에, 흩뜨리는 효과가 크고, 또 석고슬러리의 성상이 변화하여 미립자층이 형성되는 위치가 변화해도 어느 하나의 위어에서 대응할 수 있어 확실하게 이것을 흩뜨려 탈수성능을 확보할 수 있다.

Claims (11)

  1. 배연탈황장치로부터 석고 슬러리를 흡인하고 탈수시키는 진공 탈수장치와, 하단이 석고 케이크의 상층에 연장되어 있고 벨트 필터의 길이 방향으로 설치되어 석고 케이크의 표면에 형성되는 미립자층을 교란하는 복수 개의 위어를 구비하는 벨트 필터.
  2. 제 1 항에 있어서, 온수, 증기 또는 온수 및 증기 모두를 석고 슬러리 또는 석고 케이크에 공급하기 위한 세정수 공급 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 위어는 고무, 플라스틱, 대나무 및 금속 중에서 선택되는 어느 하나의 재료로 제조되는 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 위어는 직사각형이며, 지지수단으로부터 벨트 필터의 폭방향을 따라 매달리는 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 벨트 필터에 석고 케이크에 세정수를 공급하기 위한 세정수 공급 장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 세정수는 석고 슬러리의 온도와 동일한 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  7. 제 5 항에 있어서, 상기 세정수는 석고 슬러리의 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  8. 제 5 항에 있어서, 상기 세정액은 상기 슬러리 온도보다 10。C 높은 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 위어는 이동식인 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 위어는 두께 감지 센서를 사용하여 수절(dewatering) 위치를 감지하여 자동적으로 그 위치를 변화시킬 수 있는 기능을 가지는 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 그루브(groove)가 석고 슬러리를 전달하는 벨트 표면의 이동 방향에 대해 직각으로 설치되고, 상기 그루브에 상기 벨트를 관통하는 배출구가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 벨트 필터.
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