KR100973825B1 - 중성화 촉진제 및 회수식 탄산수를 이용한 중성화 촉진 성능을 가진 이산화탄소 가스에 의한 순환골재의 중성화 장치 - Google Patents
중성화 촉진제 및 회수식 탄산수를 이용한 중성화 촉진 성능을 가진 이산화탄소 가스에 의한 순환골재의 중성화 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 폐콘크리트를 파쇄하여 선별하는 등의 작업을 통하여 생산되는 순환골재를 이산화탄소(CO2) 가스에 노출시켜 중성화시킴에 있어서, pH 4∼8인 인산 또는 아세트산 등 약산성의 분말 또는 용액으로 구성된 중성화 촉진제를 순환골재에 분사하여 순환골재의 중성화 반응 효율을 향상시키고, 중성화 장치내의 이산화탄소 순환과정 중에서 이산화탄소에 포함되어 있는 먼지의 제거를 위하여 습식 더스트필터를 사용하되, 순환하는 이산화탄소가 습식 더스트필터를 통과할 때 부수적으로 발생하는 탄산수를 순환골재의 중성화에 재활용할 수 있도록 함으로써 중성화를 촉진시킬 수 있도록 구성한 순환골재의 중성화 장치 및 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 중성화 촉진제 및 회수식 탄산수를 이용한 중성화 촉진 성능을 가진 이산화탄소 가스에 의한 순환골재의 중성화 장치 및 중성화 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 폐콘크리트를 파쇄하여 선별하는 등의 작업을 통하여 생산되는 순환골재를 이산화탄소(CO2) 가스에 노출시켜 중성화시킴에 있어서, pH 4∼8인 인산 또는 아세트산 등 약산성의 분말 또는 용액으로 구성된 중성화 촉진제를 순환골재에 분사하여 순환골재의 중성화 반응 효율을 향상시키고, 중성화 장치내의 이산화탄소 순환과정 중에서 이산화탄소에 포함되어 있는 먼지의 제거를 위하여 습식 더스트필터를 사용하되, 순환하는 이산화탄소가 습식 더스트필터를 통과할 때 부수적으로 발생하는 탄산수를 순환골재의 중성화에 재활용할 수 있도록 함으로써 중성화를 촉진시킬 수 있도록 구성한 순환골재의 중성화 장치 및 방법에 관한 것이다.
자원 재활용, 산업폐기물 저감, 비용 절약 등을 이유로 천연 골재를 대신하여 최근 순환골재의 사용이 증가하고 있는데, 건물이나 토목 구조물 등의 콘크리트 구조물의 해체 현장에서 발생하는 폐콘크리트를 건설현장에서 재활용하기 위하여 파쇄, 선별 등의 작업을 거쳐 생산하여 품질기준에 적합한 성능을 갖는 골재를 "순환골재"라고 부른다.
그런데 순환골재는, 골재 표면에 시멘트가 부착되어 있는 경우가 많고, 이러한 시멘트는 CaO를 주성분으로 하고 있으므로 수화반응에 의하여 Ca(OH)2를 다량으로 포함하게 되고, 그에 따라 골재가 강알카리성을 띄게 된다.
이러한 순환골재의 한계를 극복하기 위하여, 순환골재를 이산화탄소 가스에 노출시켜 이산화탄소와 접촉시킴으로써 순환골재를 중성화시키는 기술이 제안되어 있는데, 이러한 종래의 이산화탄소 가스 접촉 중성화 기술에서는, 이산화탄소 가스가 단순히 순환골재의 표면에만 공급되므로, 순환골재의 교반시에 순환골재와 이산화탄소 가스의 접촉이 주로 순환골재의 표면 부위에 집중되고, 그에 따라 중성화 반응이 원활하게 이루지지지 아니하는 경우가 발생하는 한계가 있다.
한편, 이산화탄소는 지구온난화의 주원인이며 전 세계적으로 발생 및 대기 중의 방출을 억제해야 하는 성분이므로, 중성화 장치 내에서 최대한 순환시킬 필요가 있다.
아울러, 실제 현장에서는, 활용 골재 발생 장소에서 즉각적으로 순환골재의 중성화 처리를 수행하여야만 하는 경우가 자주 발생하게 되는데, 종래의 기술에서는 교반기 및 순환골재의 중성화를 위한 장치가 고정 방식의 큰 구조물로 구축되어 있어 이러한 현장에서의 필요성에 즉각적으로 대응하기가 어려우며, 실질적으로 이러한 현장 대응에 대한 고려도 종래 기술에서는 이루어지지 않고 있는 실정이다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 구체적으로는 순환골재를 이산화탄소 가스와 접촉시켜 중성화시킴에 있어서, 순환골재와 이산화탄소 가스의 접촉효율을 증가시키고 촉진시켜 순환골재의 중성화를 짧은 시간에 이룰 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한 순환골재의 중성화에 사용된 이산화탄소 가스의 외부 방출을 최소화시켜 이산화탄소의 순환효율을 높여 이산화탄소 가스의 외부 방출로 인한 지구온난화 가속화를 방지할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 순환골재의 중성화처리가 필요한 현장으로 용이하게 이동하여 현장 필요에 즉각적으로 대응할 수 있도록 순환골재의 중성화를 위한 장치를 콤팩트하게 구현하여 우수한 이동성을 가지도록 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서는 위와 같은 목적을 달성하기 위하여, 스팀 발생기에 의하여 pH 4∼8인 인산 또는 아세트산 등 약산성의 분말 또는 용액의 중성화 촉진제를 혼합기 내에 분사하여 순환골재가 중성화 촉진제에 의한 이산화탄소와의 중성화 촉진이 이루어지도록 함과 동시에, 이산화탄소 가스를 순환시키는 과정에서 이산화탄소 가스내의 먼지 제거를 위한 습식 더스트필터를 설치하고, 이산화탄소 가스가 습식 더스트필터를 통과하면서 생성되는, 이산화탄소가 녹아있는 탄산수를 회수하여 이를 순환골재에 분사함으로써 이산화탄소 가스의 외부 방출을 최소화하고 순환효율을 증진시킨 상태로, 이산화탄소에 의한 순환골재의 중성화를 촉진시키는 방법 및 장치가 제공된다.
또한, 순환골재를 이산화탄소 가스와 접촉시키는 혼합기 내에 구비된 교반기의 회전축을 통하여 이산화탄소 가스를 공급함으로써, 순환골재를 교반하면서 순환골재의 내부가 이산화탄소 가스와 쉽게 접촉할 수 있도록 하여 순환골재의 이산화탄소 가스 접촉에 의한 중성화를 촉진시키는 혼합기를 구비하여 순환골재의 중성화를 촉진시키는 방법 및 장치가 제공된다.
또한 위와 같은 혼합기를 구비하며, 순환골재의 중성화를 위한 각 구성요소가 바퀴를 구비한 대차 위에 효율적인 상태로 배치되도록 함으로써 필요한 현장으로 용이하게 이동하여 순환골재의 중성화 작업을 수행할 수 있도록 콤팩트한 구성을 가지며 이동식으로 구성된 것을 특징으로 하는 중성화 장치가 제공된다.
본 발명에 의하면 스팀 발생기를 통하여 혼합기 내로 분사된 중성화 촉진제 에 의하여 순환골재의 중성화가 촉진되며, 이산화탄소가 녹아있는 탄산수가 순환골재에 분사됨으로써 이산화탄소에 의한 순환골재의 중성화가 더욱 촉진되는 효과가 발휘된다.
특히, 중성화 촉진제는 pH 4∼8인 인산 또는 아세트산 등 약산성의 분말 또는 용액으로서, 시멘트 성분 중 Ca의 용해도를 높이는 역할을 한다. 본 발명에서는 스팀분사를 위한 물탱크에 중성화 촉진제를 혼합하여 순환골재에 분사하게 되고, 이와 같이 순환골재에 중성화 촉진제가 분사됨으로써, 순환골재에 부착된 시멘트 성분의 Ca가 물에 더 많이 용해되고, 따라서 종래의 기술보다 동일한 조건에서 중성화 반응이 더욱 효과적으로 이루어져 중성화가 촉진된다.
아울러 본 발명에서는, 순환골재와 탄산화 반응 후 남은 여분의 이산화탄소 가스를 순환하는 과정 중 혼합된 먼지를 제거하기 위하여 습식 더스트필터를 사용하는데, 이산화탄소 가스가 습식 더스트필터를 통과하는 과정에서 이산화탄소가 물에 녹으면서 부수적으로 생성되는 탄산수를 외부로 배출하지 않고 다시 순환골재의 교반 과정에 공급하게 되므로, 이산화탄소 가스의 외부 방출이 최소화되어 이산화탄소의 순환효율을 향상시킬 수 있게 되며 환경에 대한 악영향을 최소화시킬 수 있게 된다.
또한 본 발명에 의하면 순환골재가 교반될 때, 이산화탄소 가스가 직접 교반기의 회전축으로부터 교반되는 순환골재를 향하여 분사되고, 그에 따라 교반되는 순환골재가 지속적으로 이산화탄소 가스와 접촉하게 되어 순환골재가 충분히 이산화탄소 가스에 노출된다. 따라서 순환골재가 더욱 오래 동안 그리고 더욱 고르게 더 많은 부분에서 이산화탄소 가스와 접촉하게 되고, 그에 따라 순환골재의 중성화가 더욱 효율적으로 촉진되는 효과가 발휘된다.
또한 본 발명에 의하면, 중성화 장치를 이루는 모든 구성요소가 대차에 탑재되어 콤팩트한 구성을 이루게 되고, 대차는 이동식으로 구성되어 있으므로, 중성화 장치를 순환골재가 생산되는 장소로 쉽게 이동하여 사용할 수 있게 되는 장점이 있다.
이하, 첨부도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 더욱 구체적으로 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다.
도 1에는 본 발명에 따른 순환골재의 중성화 장치(1)에서의 이산화탄소 공급과 골재의 공급 과정을 보여주기 위하여 중성화 장치(1)의 각 구성요소를 분해하여 개략적으로 도시한 개략도가 도시되어 있고, 도 2에는 도 1에 도시된 구성을 가지는 순환골재의 중성화 장치(1)를 본 발명에 따라 콤팩트하고 이동성을 가지도록 구현한 본 발명에 따른 중성화 장치(1)의 개략적인 측면도가 도시되어 있다. 도 3에는 본 발명에 따른 중성화 장치(1)에 구비된 본 발명만의 고유한 혼합기의 내부에 장착된 교반기(10)를 보여주는 개략적인 단면도가 도시되어 있다. 도 1에서 점선으로 표시된 화살표는 이산화탄소 가스의 이동을 나타낸다.
우선 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 중성화 장치(1)의 전체적인 구성을 설명하면, 본 발명에 따른 중성화 장치(1)는 순환골재를 담아두고 있는 메인 호퍼(11a)와, 상기 메인 호퍼(11a)로부터 배출되는 순환골재를 중성화 공정에 적합한 양만큼 혼합기(13)에 공급되도록 계량하는 계량 호퍼(11b)와, 챔버로 이루어져 밀폐된 내부 공간을 가지며 상기 내부 공간에 교반기(10)가 구비되어 있고 이산화탄소 가스와 순환골재가 공급되어 순환골재가 교반되면서 이산화탄소 가스와 접촉하게 되는 혼합기(13)와, 상기 계량 호퍼(11b)로부터 배출되는 순환골재를 상기 혼합기(13)로 이송하는 공급 컨베이어벨트(12)와, 중성화를 마치고 혼합기(13)로부터 배출되는 중성화된 순환골재를 적재장소로 이송하는 배출 컨베이어벨트(14)와, 상기 혼합기(13)에 공급될 이산화탄소 가스를 저장하는 이산화탄소 가스 공급탱크(15)와, 상기 혼합기(13)로부터 배출되는 이산화탄소 가스를 포집하여 저장하는 이산화탄소 가스 포집탱크(16)를 포함하고 있다. 즉, 혼합기(13) 내에서 순환골재와 접촉한 이산화탄소 가스는 다시 포집되어 이산화탄소 가스 포집탱크(16)로 모이게 되고, 계속하여 순환하게 된다.
혼합기(13)로부터 배출되는 이산화탄소 가스에 포함된 먼지 등을 제거함과 동시에 이산화탄소 가스가 녹아 있는 탄산수가 생성되는 습식 더스트필터(18)가 혼합기(13)와 이산화탄소 가스 포집탱크(16) 사이에 구비되어 있다. 부재번호 182는 모터(M)를 구비한 송풍기(182)이다. 필요에 따라서는 이산화탄소 가스 공급탱크(15)와 혼합기(13) 사이에 이산화탄소 가스의 온도를 높이기 위한 가열기(17)가 더 구비될 수 있다.
상기 습식 더스트필터(18)는 챔버 부재 내에 물이 담겨 있고, 혼합기(13)로부터의 이산화탄소 가스가 공급되는 관의 단부가 챔버 부재 내의 물 속에 잠겨 있다. 따라서 혼합기(13)로부터 배출되는 이산화탄소 가스는 습식 더스트필터(18)의 챔버에 담긴 물 속으로 공급되며, 그에 따라 이산화탄소 가스에 포함되어 있던 먼지는 물 속으로 들어가게 되고, 물을 통과한 이산화탄소 가스는 이산화탄소 가스 포집탱크(16)로 보내진다. 이산화탄소 가스가 물을 통과할 때, 먼지뿐만 아니라 이산화탄소 가스도 습식 더스트필터(18)의 챔버에 담긴 물에 녹아들어가게 되어 습식 더스트필터(18)의 챔버에 담긴 물은 탄산수가 된다. 본 발명에서는 이와 같이 부수적으로 생성 탄산수를 혼합기(13)로 공급하여 순환골재에 분사하는데, 습식 더스트필터(18)와 혼합기(13) 사이에는 탄산수 공급관(181)이 구비되어 있어 습식 더스트필터(18) 내에 생성되어 있는 탄산수가 혼합기(13)로 공급되어 순환골재에 분사됨으로써, 상기 혼합기(13)에 구비된 교반기(10)에 의해 순환골재가 교반될 때 순환골재가 탄산수에 직접 접촉되도록 하여 순환골재의 중성화를 촉진시키게 된다. 이와 같이, 본 발명에서는 이산화탄소 가스가 습식 더스트필터(18)를 통과하면서 습식 더스트필터(18)에 생성되는 탄산수를 외부에 배출하는 것이 아니라, 다시 혼합기(13)로 공급하여 순환골재의 중성화 촉진에 재활용하므로, 탄산수의 외부 배출로 인한 이산화탄소 가스의 대기 방출 및 그에 따른 지구온난화 악영향을 최소화시킬 수 있게 된다.
본 발명에 따른 중성화 장치(1)는 스팀을 발생시켜 혼합기(13)로 공급하는 스팀 발생기(19)를 더 포함하고 있는데, 상기 스팀 발생기(19)에 공급되는 물에는 중성화 촉진제가 포함되어 있다. 도면에서 부재번호 20은 상기 스팀 발생기(19)로 물을 공급하기 위한 물탱크(20)이다.
상기 혼합기(13)는 앞서 언급한 것처럼, 공급 컨베이어벨트(12)를 통해서 순환골재를 공급받고 이산화탄소 가스 공급탱크(15)와 이산화탄소 가스 포집탱크(16)로부터 이산화탄소 가스를 공급받으며 스팀 발생기(19)로부터 스팀을 공급받아 순환골재로 분사하여, 순환골재의 표면을 이산화탄소 가스에 의한 중성화가 용이한 습윤상태를 만들면서 교반하여 순환골재가 이산화탄소 가스와 접촉되도록 한다.
이를 위하여 혼합기(13)는 밀폐된 공간을 가지고 있으며, 순환골재가 투입되는 투입구와 이산화탄소 가스 공급구, 그리고 스팀 공급구가 형성되어 있으며, 순환골재를 교반하기 위한 교반기(10)가 혼합기(13)의 내부에 구비되어 있다. 도 1에서는 이산화탄소 가스 공급탱크(15)로부터의 이산화탄소 가스와 이산화탄소 가스 포집탱크(16)로부터의 이산화탄소 가스가 각각 개별적인 공급경로를 통해서 혼합기(13)로 공급되는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 아니하며, 이산화탄소 가스 공급탱크(15)와 이산화탄소 가스 포집탱크(16)로부터의 이산화탄소 가스가 하나의 공급경로로 합쳐져서 혼합기(13)로 공급될 수도 있다.
위에서 설명한 습식 더스트필터(18)로부터 공급되는 탄산수는 스팀 공급구를 통하여 스팀과 함께 혼합기(13)로 공급될 수도 있으나, 혼합기(13)에 별도의 탄산수 공급구를 형성하여 스팀과는 별도로 탄산수가 혼합기(13)로 공급되어 노즐 등을 통하여 순환골재에 분사되도록 할 수도 있다.
앞서 언급한 것처럼, 본 발명에서 상기 스팀 발생기(19)에 공급되는 물에는 중성화 촉진제가 포함되어 있는데, 본 발명에서 상기 중성화 촉진제는 pH 4 ~ 8의 인산, 구연산, 아세트산 등의 약산성계 또는 탄산계를 포함하는 분말 또는 용액으로 이루어져 있다. 이러한 중성화 촉진제는 스팀 발생용 물에 포함되어 스팀 발생기(19)에 의해 스팀(증기)과 함께 혼합기(13)로 공급된다. 따라서 혼합기(13) 내에서 교반기(10)에 의하여 혼합되는 순환골재는 스팀에 의해 습윤상태를 이루어서 이산화탄소 가스와의 접촉에 의한 중성화에 용이한 상태가 됨과 동시에 중성화 촉진제의 작용에 의하여 더 우수한 pH 저감효과가 유도되어 순환골재의 중성화가 촉진되는 효과가 발휘된다.
한편, 본 발명에서 상기 혼합기(13)에 구비된 교반기(10)는 신규한 구성을 가지고 있는데, 도 3에는 본 발명에 따른 교반기(10)가 보이도록 혼합기(13)의 내부가 단면도로 도시되어 있다. 도면에 도시된 것처럼 혼합기(13) 내에 배치된 본 발명에 따른 교반기(10)는 회전축(101)과, 상기 회전축(101)에 부착된 교반날개(102)를 포함하고 있다.
도 3에서 회전축(101)은 내부가 보이도록 단면도로 도시되어 있다. 본 발명에서 상기 회전축(101)의 내부에는 이산화탄소 가스 공급 유로(105)가 형성되어 있고, 상기 이산화탄소 가스 공급 유로는 회전축(101)에 연결되는 이산화탄소 주입관(103)과 연통된다. 또한 상기 회전축(101)의 외면에는 이산화탄소 가스 배출노즐(104)이 복수개로 형성되어 있다. 따라서 이산화탄소 가스 공급탱크(15) 또는 이산화탄소 가스 포집탱크(16), 또는 이 두 개의 탱크(15, 16) 모두로부터 공급되는 이산화탄소 가스는 상기 이산화탄소 주입관(103)으로도 공급되어 상기 회전 축(101) 내부에 형성된 이산화탄소 가스 공급 유로(105)로 흘러들어오게 되고 회전축(101)에 형성된 이산화탄소 가스 배출노즐(104)을 통해 혼합기(13) 내로 공급된다.
교반기(10)의 회전축(101)이 회전하면서 혼합기(13) 내에 담겨진 순환골재가 교반될 때, 회전축(101)으로부터 직접 이산화탄소 가스가 교반되는 순환골재를 향하여 분사되고, 그에 따라 교반되는 순환골재가 지속적으로 이산화탄소 가스와 접촉하게 되어 순환골재가 충분히 이산화탄소 가스에 노출된다. 즉, 교반되고 있는 순환골재의 내부쪽에서도 이산화탄소 가스와 접촉하게 되는 것이다. 물론 위와 같은 교반기(10)의 회전축(101)을 통한 이산화탄소 가스의 분사 이외에도 종전처럼 혼합기(13)의 벽면 등에 구비된 이산화탄소 공급구를 통하여 이산화탄소 가스가 혼합기(13)의 내부로 공급되도록 할 수 있다. 즉, 종래와 같이 혼합기(13)의 내부에 이산화탄소 가스를 공급함과 동시에 본 발명의 고유한 교반기(10)를 이용하여 교반되는 순환골재의 내부로부터 이산화탄소 가스가 분출되도록 하는 것이다.
이와 같이 본 발명에서는 교반기(10)의 회전축(101)과 접촉하고 있는 순환골재의 외면 방향에서도 이산화탄소 가스가 분출되어 접촉하게 되므로, 단순히 혼합기(13)의 내면 방향에서 순환골재의 외면 방향으로 이산화탄소 가스를 분출시키는 종래의 기술에 비하여, 순환골재가 더욱 오래 동안 그리고 더욱 고르게 더 많은 부분에서 이산화탄소 가스와 접촉하게 되고, 그에 따라 순환골재의 중성화가 더욱 효율적으로 촉진되는 효과가 발휘된다.
일정 시간동안 교반기(10)에 의해 이산화탄소 가스와 내외면에서 고르게 접 촉된 순환골재는 통상의 방법처럼 혼합기(13)로부터 외부로 배출된다. 이렇게 외부로 배출된 순환골재는 혼합기(13)의 바로 아래에 위치하는 배출 컨베이어벨트(14) 위로 낙하되고, 배출 컨베이어벨트(14)에 의해 적재장소로 이송된다.
다음에서는 도 2를 참조하여 위와 같은 교반기(10)를 구비한 혼합기(13)를 포함하며 이동이 가능하도록 콤팩트하게 구성된 본 발명에 따른 순환골재의 중성화 장치(1)의 구조를 설명한다.
도 2에 도시된 것처럼, 본 발명에 따른 중성화 장치(1)는, 이동할 수 있도록 바퀴(301)가 구비된 대차(300)를 포함한다. 상기 대차(300)의 일측 상부에는 메인 호퍼(11a)가 위치하며, 메인 호퍼(11a)의 호퍼 게이트 아래에는 계량 호퍼(11b)가 위치한다. 계량 호퍼(11b)의 아래로는 공급 컨베이어벨트(12)가 위치하는데, 상기 공급 컨베이어 벨트(12)는 대차(300)의 타측으로 연장되면서 위쪽으로 상승하게 되고, 상승된 공급 컨베이어벨트(12)의 단부 아래에는 혼합기(13)가 위치한다. 상기 대차(300) 위에서 상기 혼합기(13)의 일측으로는 물탱크와 스팀 발생기(19)가 배치된다. 상기 메인 호퍼(11a)의 일측으로는 이산화탄소 가스 포집탱크(16)가 위치하게 된다. 도면에 도시된 실시예와 같이 공급 컨베이어벨트(12)의 상승 부분 아래에는 이산화탄소 가스 공급탱크(15)가 배치될 수 있는데, 필요에 따라서는 상기 이산화탄소 가스 공급탱크(15)는 대차(300)와 별도로 외부에 위치하여 관에 의하여 이산화탄소 가스 공급탱크(15)로부터 이산화탄소 가스가 혼합기(13)로 공급되도록 구성할 수도 있다.
배출 컨베이어벨트(14)는 대차(300)의 타측 위쪽과 아래쪽에 걸쳐져서 위치 하게 되는데, 혼합기(13)의 아래쪽에는 대차(300)의 하부로 배출 컨베이어벨트(14)의 일측이 위치하게 된다. 배출 컨베이어벨트(14)의 타측은 배출되는 순환골재의 적재를 위하여 대차(300)의 위쪽으로 상승하여 대차(300)의 외측으로 돌출된 상태로 위치하게 된다.
이와 같은 구성을 통해, 중성화 장치(1)를 이루는 구성요소가 대차(300)에 탑재되어 콤팩트한 구성을 이루게 된다. 대차(300)는 바퀴(301)를 구비하여 이동할 수 있도록 구성되어 있으므로, 이와 같이 이동식으로 구성된 본 발명에 따른 중성화 장치(1)는 순환골재가 생산되는 장소로 쉽게 이동하여 사용할 수 있게 되는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 순환골재의 중성화 장치에서의 이산화탄소 공급과 골재의 공급 과정을 보여주기 위하여 중성화 장치의 각 구성요소를 분해하여 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 구성을 가지는 순환골재의 중성화 장치를 본 발명에 따라 콤팩트하고 이동성을 가지도록 구현한 본 발명에 따른 중성화 장치의 개략적인 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 중성화 장치에 구비된 본 발명만의 고유한 혼합기 내부에 구비된 교반기를 보여주는 개략적인 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 교반기
13 : 혼합기
101 : 회전축
104 : 가스 배출노즐
Claims (4)
- 순환골재를 이산화탄소 가스와 접속시켜 중성화시키되, 이산화탄소 가스의 재순환 구조를 가지고 있는 순환골재의 중성화 장치로서,순환골재를 담아두고 있는 메인 호퍼(11a)와;상기 메인 호퍼(11a)로부터 배출되는 순환골재를 중성화 공정에 적합한 양만큼 혼합기(13)에 공급되도록 계량하는 계량 호퍼(11b)와;pH 4 ~ 8의 인산, 구연산, 또는 아세트산으로 이루어진 약산성계 또는 탄산계 분말 또는 용액으로 이루어진 중성화 촉진제를 함유한 물을 이용하여 증기를 발생시키는 스팀 발생기(19)와;챔버로 이루어져 밀폐된 내부 공간을 가지며 순환골재가 투입되는 투입구와 이산화탄소 가스 공급구와 상기 스팀 발생기(19)로부터의 증기가 공급되는 스팀 공급구가 형성되고 있고 상기 내부 공간에 교반기(10)가 구비되어 있고, 이산화탄소 가스, 순환골재, 탄산수 및 스팀 발생기(19)로부터의 스팀이 공급되어 순환골재가 교반되면서 이산화탄소 가스, 탄산수 및 중성화 촉진제와 접촉하게 되는 혼합기(13)와;상기 계량 호퍼(11b)로부터 배출되는 순환골재를 상기 혼합기(13)로 이송하는 공급 컨베이어벨트(12)와;중성화를 마치고 혼합기(13)로부터 배출되는 중성화된 순환골재를 적재장소로 이송하는 배출 컨베이어벨트(14)와;상기 혼합기(13)에 공급될 이산화탄소 가스를 저장하는 이산화탄소 가스 공급탱크(15)와;상기 혼합기(13)로부터 배출되는 이산화탄소 가스를 포집하여 저장하며, 저장된 이산화탄소를 다시 혼합기(13)로 공급하여, 중성화를 마친 이산화탄소 가스가 재순환할 수 있게 하는 이산화탄소 가스 포집탱크(16)와;상기 혼합기(13)와 상기 이산화탄소 가스 포집탱크(16) 사이에 구비되고 물이 담겨 있는 챔버로 이루어져, 상기 혼합기(13)로부터 배출되는 이산화탄소 가스가 상기 챔버의 물속을 통과하면서 이산화탄소 가스에 포함된 먼지를 제거함과 동시에 이산화탄소 가스가 물에 녹아 탄산수가 생성되도록 하며, 상기 탄산수를 상기 혼합기(13)로 다시 공급하여 순환골재가 탄산수와 접촉시킴으로써 이산화탄소 가스를 재순환시키게 되는 습식 더스트필터(18)와;상기 이산화탄소 가스 공급탱크(15)와 혼합기(13) 사이에 구비되어 이산화탄소 가스의 온도를 높이는 가열기(17)를 포함하며;상기 혼합기(13)의 상기 교반기(10)는 회전축(101)과, 상기 회전축(101)에 부착된 교반날개(102)를 포함하고 있으며, 상기 회전축(101)의 내부에는 이산화탄소 가스 공급 유로(105)가 형성되어 있고, 상기 회전축(101)의 외면에는 이산화탄소 가스 배출노즐(104)이 복수개로 형성되어 있으며, 상기 이산화탄소 가스 공급 유로(105)는 회전축(101)에 연결되는 이산화탄소 주입관(103)과 연통되어, 이산화탄소 가스가 상기 이산화탄소 주입관(103)으로부터 상기 회전축(101) 내부에 형성된 이산화탄소 가스 공급 유로로 흘러 들어와서, 상기 가스 배출노즐(104)을 통해 혼합기(13) 내로 분사되어, 회전축(101)이 회전하면서 교반날개(102)에 의해 순환골재를 교반할 때, 회전축(101)으로부터 이산화탄소 가스가 순환골재를 향하여 분사되는 구조를 가지고 있고;이동할 수 있도록 바퀴(301)가 구비된 대차(300)를 더 포함하고;상기 대차(300)의 일측 상부에는 상기 메인 호퍼(11a)가 위치하며, 메인 호퍼(11a)의 호퍼 게이트 아래에는 상기 계량 호퍼(11b)가 위치하고, 계량 호퍼(11b)의 아래로는 공급 컨베이어벨트(12)가 위치하는데, 상기 공급 컨베이어 벨트(12)는 대차(300)의 타측으로 연장되면서 위쪽으로 상승하게 되고, 상승된 공급 컨베이어벨트(12)의 단부 아래에는 혼합기(13)가 위치하며, 상기 대차(300) 위에서 상기 혼합기(13)의 일측으로는 물탱크와 스팀 발생기(19)가 배치되고, 상기 메인 호퍼(11a)의 일측으로는 이산화탄소 가스 포집탱크(16)가 위치하게 되며, 배출 컨베이어벨트(14)는 대차(300)의 타측 위쪽과 아래쪽에 걸쳐져서 위치하게 되는데, 혼합기(13)의 아래쪽에는 대차(300)의 하부로 배출 컨베이어벨트(14)의 일측이 위치하고, 배출 컨베이어벨트(14)의 타측은 배출되는 순환골재의 적재를 위하여 대차(300)의 위쪽으로 상승하여 대차(300)의 외측으로 돌출된 상태로 위치하는 구조를 가지고 있어 이동식으로 구성되며;순환골재를 이산화탄소 가스, 중성화 촉진제 및 습식 더스트필터(18)로부터 공급되는 탄산수와 접촉시켜 중성화시키고, 혼합기(13) 내에서 순환골재와 접촉한 이산화탄소 가스는 다시 포집되어 이산화탄소 가스 포집탱크(16)로 모이게 됨과 병행하여 상기 습식 더스트필터(18)를 통해 탄산수로 모여 다시 혼합기(13)로 공급되는 이산화탄소 가스의 재순환구조를 가지는 것을 특징으로 하는 순환골재의 중성화 장치.
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