KR101204296B1 - 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오일의 자동정화장치 및 그의 방법 - Google Patents
침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오일의 자동정화장치 및 그의 방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101204296B1 KR101204296B1 KR1020090132194A KR20090132194A KR101204296B1 KR 101204296 B1 KR101204296 B1 KR 101204296B1 KR 1020090132194 A KR1020090132194 A KR 1020090132194A KR 20090132194 A KR20090132194 A KR 20090132194A KR 101204296 B1 KR101204296 B1 KR 101204296B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- filter
- oil
- tank
- valve
- discharge
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000746 purification Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910021393 carbon nanotube Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 239000002041 carbon nanotube Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 title description 2
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 9
- 239000013049 sediment Substances 0.000 claims description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 abstract description 26
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 abstract description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 abstract 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 100
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 11
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 5
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 5
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 2
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910021387 carbon allotrope Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000010687 lubricating oil Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D35/00—Filtering devices having features not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00, or for applications not specifically covered by groups B01D24/00 - B01D33/00; Auxiliary devices for filtration; Filter housing constructions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
- C10M175/0058—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning by filtration and centrifugation processes; apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D27/00—Cartridge filters of the throw-away type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/52—Treatment of water, waste water, or sewage by flocculation or precipitation of suspended impurities
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10M—LUBRICATING COMPOSITIONS; USE OF CHEMICAL SUBSTANCES EITHER ALONE OR AS LUBRICATING INGREDIENTS IN A LUBRICATING COMPOSITION
- C10M175/00—Working-up used lubricants to recover useful products ; Cleaning
- C10M175/0091—Treatment of oils in a continuous lubricating circuit (e.g. motor oil system)
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2103/00—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated
- C02F2103/16—Nature of the water, waste water, sewage or sludge to be treated from metallurgical processes, i.e. from the production, refining or treatment of metals, e.g. galvanic wastes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
Abstract
본 발명은 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 폐오일의 자동정화장치 및 그의 방법에 관한 것으로, 이를 더욱 상세하게 설명하면, 침전정화법과 탄소나노튜브 소재를 내부에 충진하고 있는 필터에 의해 다단계 정화를 진행하는 자동 정화 공정으로서, 오일탱크에 연결된 자동 수위 조절기에 의해 항상 일정한 수위를 유지하면서 자동적으로 정화공정에 오염된 오일을 지속적으로 주입되는 방식이다. 오염된 오일의 정화를 위해 두 가지 공정인 침전법과 필터를 이용한 정화를 혼합한 형태로, 오염된 오일내의 불순물이 침전한 후 활성탄, 제오라이트, 탄소나노튜브를 사용하여 다단계 필터를 거쳐 폐오일을 처리하는 자동 정화 시스템으로 정화를 거친 오염된 오일은 단계를 거듭할수록 중금속 불순물이 감소하고 최종적으로는 재사용이 가능한 상태의 오일로 정화되어지는 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 폐오일의 자동 정화 장치 및 그의 방법에 관한 것이다.
자동 정화 시스템, 오일 정화, 탄소나노튜브
Description
본 발명은 자동 정화 시스템을 도입한 폐오일의 정화 장치 및 그의 방법에 관한 것으로, 이를 더욱 상세하게 설명하면, 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오염된 오일 내 중금속 불순물 제거를 위한 것이며, 본원 발명에서는 자동 정화 시스템과 두 가지의 정화 공정이 혼합된 형태의 정화법으로 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 정화로 구성되며, 혼합된 정화의 공정은 총 9단계로 구성되며, 오염된 오일내의 불순물을 침전 시킨 후 여과되게 하는 방법으로 진행되어 오일류의 정화를 위한 오일류의 정화 장치에 관한 것이다.
방전가공에서 방전오일은 금형의 황삭 및 열처리 등과 같은 공정에서 온도를 낮추고, 가공품의 표면으로 보호하는 역할을 하고 있다. 방전오일은 쉽게 오염이 되는데, 가장 큰 오염원은 가공품에서 떨어져 나오는 슬러지(sludge)와 아크(Arc)를 발생시키는 흑연전극에서 떨어져 나오는 슬러지(sludge) 및 미세 분진 형태의 불순물이 대부분을 차지하고 있다.
방전가공은 두 전극 사이에 방전을 일으킬 때 생기는 물리적기계적전기적 작용을 이용해서 가공하는 방법(도 1 참조)으로 방전가공에서 방전오일은 금형의 황삭 및 열처리 등과 같은 공정에서 온도를 낮추고, 가공품의 표면으로 보호하는 역할을 하고 있다. 방전오일은 쉽게 오염이 되는데, 가장 큰 오염원은 가공품에서 떨어져 나오는 슬러지(sludge)와 아크(Arc)를 발생시키는 흑연전극에서 떨어져 나오는 슬러지(sludge)가 대부분을 차지하고 있다. 그리고, 오염도가 증가하게 되면 가공 정밀도가 떨어져 제품의 불량률이 높아지고 방전가공장비의 핵심부품인 흑연전극도 손상을 입게 된다. 따라서 현재는 혼탁도가 심해지게 되면 공정을 멈추고 새 방전오일로 교체를 하고 있으며, 이렇게 주기적으로 교환을 해줌으로서 생산효율의 저하, 새로운 방전오일 구매로 인한 생산단가 상승 등 복합적인 문제가 발생하고 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본원 발명에서는 두가지 공법을 동시에 진행이 되도록 설치하여, 침전정화법과 다단계 필터를 통한 정화를 동시에 진행할 수 있도록 하며, 가장 중요한 사항은 오염된 방전오일의 공급만으로 자동으로 공정이 진행될 수 있는 자동 정화 장치를 통하여 방전오일을 정화하여 재사용할 수 있는 공정을 찾고자 연구하였으며, 상기의 공정 중간에는 공침을 유도할 수 있는 물질을 투입하는 소제구를 장착하여 상기 공법에 추가하여 정화 능 력을 향상 시킬 수 있도록 한 것으로, 본원 발명에서는 혼탁액을 분리하는 방식으로 액체 속에 존재하는 부유물 중 무거운 물질은 가라앉고 나머지 액체를 분리해내는 방식의 침전법을 사용하였으며, 정화 필터의 내부 충진물의 주재료로는 우수한 기계적, 전기화학적 특성을 가지고 있는 탄소동소체로서 유기오염물질, 금속 등을 흡착하는 능력도 탁월해 흡착제로도 쓰이고 있는 탄소나노튜브 필터를 사용한 것으로, 오염된 방전오일내의 불순물을 침전 시킨 후 여과되게 하는 방법으로 이와 같은 정화법을 거친 후 오염된 오일은 각 단계를 거치므로 중금속 불순물을 감소시켜 방전오일의 정화를 위한 방전오일의 정화 장치를 제공하고자 하였다.
본원발명의 방전오일의 자동정화 장치는 고체상태의 불순물과 미세분진과 같은 오염원을 제거하는 정화공정을 방전가공기에 연계 설치하여 방전오일의 오염도가 높아져도 방전오일을 교환하는 대신 공정이 진행되는 중에도 지속적으로 정화를 진행되게 하도록 함으로써 방전오일의 교환 없이 지속적으로 공정이 진행되면서 생산성 향상 및 방전오일의 사용량 절감으로 가격 경쟁력을 갖추게 되는 효과가 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 침전정화법을 적용한 오일류 정화장치에서 탄소나노튜브 필터를 이용한 오염된 방전오일 내 중금속 불순물 제거를 위한 것으로, 본원 발명에서는 두 가지 공정이 혼합된 형태의 정화법으로 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 정화로 구성되며, 오염된 방전오일내의 불순물을 침전 시킨 후 여과되게 하는 방법으로 이와 같은 정화법을 거친 오염된 방전오일은 각 단계를 거치므로 중금속 불순물을 감소시켜 방전오일의 정화를 위한 방전오일의 정화 장치를 제공하고자 하였다.
이하, 본 발명의 구성에 대하여 아래 실시예를 통하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명의 권리범위가 아래 실시예에만 한정되어지는 것은 아니며, 본 발명의 범주와 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형실시가 가능하다.
다음은 실시예를 통하여 그들의 결과를 참고하여 설명하면 아래와 같다.
[
실시예
1]
방전오일
정화장치
본원 발명은 오염된 방전오일을 침전법과 다단계 정화공정을 동시에 진행하는 방식으로 시행하였으며, 오염입자의 크기에 따라 필터(filter)의 충진물 종류를 다르게 하였으며, 충진물의 종류는 활성탄, 제오라이트(Zeolite), 탄소나노튜브 필터를 순차적으로 정화 되도록 하였다.
도 2의 방전오일 정화장치의 흐름도에 나타낸 바와 같이, 이를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 1차 오일탱크(T1)에서는 완전히 오염된 방전오일을 오일탱크에 넣는다. 탱크 내에서 방전오일은 철(Fe)이나 크롬(Cr) 등의 슬러지 상태의 오염물들은 시간이 지나면서 차츰 1차 오일탱크(Oil Tank, T1) 밑으로 가라앉게 되고 펌프(pump)에 연결되어 있는 호스가 상층의 오일만을 취하여 2차 오일탱크(T2)로 끌어올리게 된다.
상기의 2차 오일탱크(T2)에는 자동수위조절장치(AC)가 설치되어 일정량 이상의 방전오일이 적재되면 펌프의 전원이 자동으로 꺼지게 되고 일정량 이하로 적재하고 있을 시 펌프가 재가동되어 항상 일정한 수위를 유지하면서 연속적으로 정화조(P1) 하부로 유입시키는 역할을 한다(도 3참조).
2차 오일탱크(T2)로 들어온 오염된 방전오일의 무거운 불순물들은 아래로 가라앉히고, 불순물이 적은 쪽을 호스로 연결하여 1번 필터가 장착되어 있는 다음 공정으로 진입시키는 것으로, 가장 높은 위치에 설치된 2차 오일탱크(T2)의 오염된 방전오일은 1번 필터를 지나 2번 필터가 장착된 정화조(P1) 하부로 유입되어지며,
유입된 방전오일은 2번 필터를 지나면서 정화가 되어, 2번 필터가 장착된 정화조(P1) 상층부 가까이 방전오일이 차게 되면, 또 다시 밸브(V4)를 지나서 3번 필터 지나고 벨브(V3)를 지나 4번 필터가 장착된 정화조(P2) 하층부로 유입되어지며, 유입된 방전오일은 4번 필터를 지나면서 정화가 되어, 4번 필터가 장착된 정화조(P2) 상층부 가까이 방전오일이 차게 되면,
또 다시 벨브(V4)를 지나 5번 필터 지나고 밸브(V3)를 지나서 6번 필터가 장착된 정화조(P3) 하층부로 유입되어지며, 유입된 방전오일은 6번 필터를 지나면서 정화 가 되어, 6번 필터가 장착된 정화조(P3) 상층부 가까이 방전오일이 차게 되면, 펌프(pump)에 의하여 탄소나노튜브로 구성된 C group의 7번 필터, 8번 필터, 9번 필터를 지나면서 방전오일이 정화된 오일(CO)을 회수하는 오일탱크로 구성된 방전오일의 자동정화장치이다.
상기의 정화장치는 방전오일 뿐만 아니라 기타 가공유, 또는 윤활유 등에도 적용하여 자동정화장치로 사용 할 수 있다.
[
실시예
2] 2차 오일탱크에 사용되는 자동 수위 조절기
상기의 방전오일 정화장치에서 사용되는 2차 오일탱크(T2) 내부의 자동 수위조절장치(AC)는 도 3 과 같으며, 오일 유입구를 통해 오일탱크(T2) 내부로 들어온 오일에 의해 수위 조절기에 달려있는 플로트(M2)가 떠오르게 되며, 플로트(M2)가 수위조절범위(M4)에 도달하게 되면 오일에 의해 떠오르는 힘으로 센서 역할을 하는 봉(M3)을 밀어 올리게 되어 수위 조절범위 이상 올라가게 되면 센서 작동부(M1)에서 펌프의 전원을 차단시켜 오일의 유입을 멈추게 한다. 이와 같은 방법으로 항상 일정한 양의 오일을 2차 오일탱크(T2)에 자동으로 채워지게 하고, 오일을 정화조(P1)로 흘려보내주기도 한다.
[
실시예
3]
방전오일
정화장치에 사용되는 밸브
상기의 방전오일의 정화장치에서 침전으로 큰 불순물을 제거하기 위해서 B group의 2, 4, 6번의 필터가 장착되어 있는 정화조의 아랫부분에 밸브(V2)를 달아 개폐가 가능하게 하였으며, 이는 방전오일에 내재되어 있어 오일보다 상대적으로 무거운 침전물이 먼저 가라앉아, 아래쪽에 슬러지(sludge)가 일정량 이상 고이게 되면 벨브(V2)를 열어 흘려보내 1차 오일탱크(T1)로 보내기 위함이었으며, 슬러지(sludge)가 정화되고 있는 방전오일과는 별도로 다른 방향으로 흘려보내 정화되고 있는 방전오일과의 혼합을 막기 위한 공정이다.
B group의 2, 4, 6번의 필터가 장착되어 있는 정화조 상단부에 연결되어 설치된 파이프의 높이는 오일이 2, 4, 6번의 필터가 장착되어 있는 정화조로 쉽게 유입될 수 있도록 순차적으로 구배를 두어 구성하고 있는 것이 특징이다.
예를 들면, 2번 필터가 장착된 장화조의 상단부에 연결된 파이프의 높이가 가장 높은 위치에 있으며, 그 다음 4번 필터가 장착된 장화조의 상단부에 연결된 파이프, 그 다음은 6번 필터가 장착된 장화조의 상단부에 연결된 파이프의 순으로 높이의 구배를 가지도록 구성되어 있다.
V3 밸브는 불순물을 제거하기 위해서 A group의 1, 3, 5번의 필터를 통과하여 B group의 2, 4, 6번의 필터가 장착되어 있는 정화조의 측면부에 연결된 파이프에 장착되어 유입되는 방전오일을 조절하게 하였다.
V4 밸브는 B group의 2, 4, 6번의 필터가 장착되어 있는 정화조 상단부에 연결되어 설치된 파이프에 장착되어 다음 정화조로 유입되는 방전오일을 조절하게 하였다.
[
실시예
4]
방전오일
정화장치에 사용되는 필터의 구성 및 형태
상기의 방전호일 정화장치에 사용되는 필터(Filter)는 총 3가지 형태로 구성되어 있으며 외형을 구성하고 있는 재질과 내부를 구성하는 재질을 다르게 하였으며, A group과 C group의 외부재질은 증류장치 등에서도 사용이 되고 있는 일반적인 막(membrane) 형태의 필터이다. 그리고, 필터의 내부에 충진물을 채워 넣을 수 있게 가운데 구멍을 내어 그 속에 충진물을 삽입하였다.
A group(1,3,5의 필터)의 경우는 충진물을 제오라이트(zeolite)를 사용하였고, C group(7,8,9의 필터)은 탄소나노튜브를 사용하였다. B group(2,4,6의 필터)은 직경이 60mm 인 PVC 파이프에 미세한 구멍을 파이프 전체에 뚫고 그 속을 스폰지(sponge)로 채우고 스폰지(sponge) 사이에 충진물을 삽입한 형태로 필터를 제작하였으며, 이들 충진물의 종류는 공정순서대로 2번 필터에는 활성탄, 4번 필터에는 제오라이트(zeolite), 6번 필터에는 탄소나노튜브 순으로 충진물을 삽입하여 필터를 제작하였다.
도 4은 방전오일 정화장치에 사용되는 필터의 형태를 나타낸 것으로, 이를 더욱 상세하게 설명하면, 도 2의 A group(1,3,5), B group(2,4,6), C group(7,8,9)의 각요부를 확대하여 상세하게 나타낸 것이며, 도 3의 A group(1,3,5)은 제오라이 트(zeolite)를 충진물로 사용하였고, B group(2,4,6)에서 2번 필터는 활성탄, 4번 필터는 제오라이트, 6번 필터는 탄소나노튜브 순으로 충진물을 삽입하여 필터를 제작하였으며, C group(7,8,9)은 탄소나노튜브를 사용하여 필터로 구성된 필터의 형태를 나타낸 것이다.
1번 필터부터 9번 필터까지의 배치는 불순물의 크기에 따라 필요한 필터 순으로 정렬을 하였으며, 필터가 1~5번에 해당하는 정화 (필터의 group에 따른 배치로 A-B-A-B-A 순임.) 5단계를 거치면서 상대적으로 입자가 큰 불순물을 정화하는 A group 필터와 상대적으로 입자가 미세한 불순물을 정화하는 B group 필터를 교대로 지나며 슬러지(sludge)형태의 불순물 대부분을 정화한다.
6~9번 필터(필터의 group에 따른 배치로 B-C-C-C 순임.)로 4단계의 탄소나노튜브 필터를 이용해 남아있는 미세 불순물과 오일 속에 녹아있는 미량의 중금속을 정화하는 공정이다.
상기와 같은 정화공정을 지나는 동안의 정화도를 확인하기 위해 완전히 오염되었을 때의 오일 속에 존재하는 중금속의 성분을 먼저 알아야 하는 것으로, 잔류 중금속을 확인하기 위해 완전히 오염된 상태의 방전오일을 상온에서 침전시켜 상등액을 제외하고 침전된 슬러지만을 모아 70℃로 24시간 건조시켜 분말로 만든 후, X-ray Fluorescence(XRF)로 측정한 것으로, 도 5는 고형 슬러지의 분말상태를 나타낸 것 이며, 도 6는 오염된 방전오일의 불순물 성분을 전체 % 농도로 나타낸 것으로, 불순물인 중금속 오염원의 성분을 살펴보면 V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Mo 등 총 7종류의 중금속이 검출되었으며, 불순물인 중금속 오염원 주성분으로는 91.41%로 철(Fe)이 차지하고 있었고, 나머지 중금속 불순물들은 매우 미량으로 존재하고 있는걸 알 수 있다.
[실험결과]
활성탄은 탄소의 C-C 결합으로 만들어진 대표적인 다공성 물질로 입자가 상대적으로 큰 Cr, Mn, Cu 와 sludge 상태의 Fe등을 흡착하여 정화시키는 역할을 하는 것으로 보이며, 제오라이트(Zeolite)는 오일 속에 녹아있는 이온 상태의 불순물과 활성탄에서 흡착하지 못한 상대적으로 작은 슬러지 상태의 V, Ni, Mo 등을 흡착하는 것으로 보인다.
탄소나노튜브는 미세한 입자상태의 불순물 및 오일 속에 용해되어 있는 중금속의 대부분을 흡착하는 것으로 보인다. 탄소나노튜브의 경우, 먼저 XRF를 이용해 불순물의 성분 및 %농도를 확인 할 때 중금속의 농도 합이 98.21%가 나왔다. 나머지인 1.79%는 C는 흑연전극에 의한 C라고 예상하였고, 이에 따라 탄소나노튜브는 잔류 C와 작은 입자의 Fe를 흡착시켜 정화하는 것으로 보인다.
오염된 방전오일을 총 9단계의 공정에 따라 정화를 하였고 중금속 불순물의 정화도를 확인하기 위해 3곳에서 3회에 걸쳐 샘플 (①1,2,3,4,5 필터로 정화, ②6 번 필터로 정화, ③7,8,9번 필터로 정화)을 채취하여 Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectrometer (ICP-AES)로 잔류 중금속의 농도를 확인한 결과 다음에 나타난 표 1의 정화 단계별 잔류 중금속 농도와 같으며, 실험 1, 2, 3으로 나누어 나타내었다.
도 7은 ICP-AES에 의한 Fe의 불순물 농도(ppm)를 나타낸 것으로, 상기의 표 1을 도식화 한 것이며, 정화단계를 거듭할수록 불순물의 농도가 감소하는 것을 관찰 할 수 있었다.
방전오일의 정화공정을 마친 후 불순물의 농도 확인 결과 V, Cr, Mn, Fe, Ni, Cu, Mo 중 Fe를 제외한 6가지 중금속에 대해서는 ICP-AES의 검출한계인 2.0ppm 이하로 존재해 검출이 되지 않았으며, Fe의 경우 필터를 지나면서 농도가 줄어들고 있는 경향성을 확인 하였고, 최종적으로 약 2.65ppm의 Fe만이 검출됨으로써 방전가공에 재사용이 가능한 수준으로 정화가 되었음을 확인하였다.
본원발명의 정화공정을 방전가공기에 연계 설치하여 방전오일의 오염도가 높아져도 방전오일을 교환하는 대신 공정이 진행되는 중에도 지속적으로 정화를 진행되게 한다. 방전오일의 교환 없이 지속적으로 공정이 진행되면서 생산성 향상 및 방전오일의 사용량 절감으로 가격 경쟁력을 갖추게 될 것으로 예상된다.
도 1은 방전가공의 원리도
도 2는 방전오일 정화장치의 흐름도
도 3은 제 2오일탱크의 자동 수위조절기의 형태
도 4은 방전오일 정화장치에 사용되는 필터의 형태
도 5는 고형분 상태의 방전 오일 슬러지 사진
도 6는 오염된 방전오일의 불순물 성분도
도 7은 ICP-AES에 의한 Fe의 불순물 농도(ppm)
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
T1 : 1차 오일탱크 T2 : 2차 오일탱크
A group (1,3,5) : 제오라이트
B group (2 : 활성탄, 4 : 제오라이트, 6 : 탄소나노튜브 필터)
C group (7,8,9) : 탄소나노튜브 필터
A1 : 필터 교환과 공침물질투입을 위한 소제구
AC : 자동수위조절장치
M1 : 센서 작동부 M2 : 플로트
M3 : 센서 조절부 M4 : 수위 조절 범위
P1 : 2번 필터가 장착된 정화조 P2 : 4번 필터가 장착된 정화조
P3 : 6번 필터가 장착된 정화조
V1 : 2차 오일탱크에 장착된 유속조절용 밸브 V2 : 정화조 하층부에 연결된 밸브
V3 : 정화조 일측면부에 연결된 밸브 V4 : 정화조 상층부에 연결된 밸브
CO : 정화된 오일
Claims (4)
- 오염된 방전오일이 저장되는 1차 오일탱크(T1)로부터 오염된 방전오일을 오일펌프에 의해 펌핑하여 끌어올려지며 자동수위조절장치(AC)가 부착된 2차 오일탱크(T2)와 정화조(P1, P2, p3)의 상층부에 밸브(V4)가 연결되어 설치된 파이프의 높이는 오일이 2, 4, 6번의 필터가 장착되어 있는 정화조(P1, P2, p3)로 쉽게 유입될 수 있도록 순차적으로 구배를 가지는 방전오일의 정화장치에 있어서,상기 오일펌프에 의해 2차 오일탱크(T2)로 들어온 오염된 방전오일을 연결된 호스의 열린 밸브(V1)를 통하여 1번 필터를 지나 하부로 유입되어지며 하층부에 연결된 밸브(V3)를 포함하는 2번 필터가 장착된 정화조(P1)와;상기 정화조(P1) 상층부에 연결된 호스의 열린 밸브(V4)를 통하여 3번 필터를 지나 하부로 유입되어지며 하층부에 연결된 밸브(V3)를 포함하는 4번 필터가 장착된 정화조(P2)와;상기 정화조(P2) 상층부에 연결된 호스의 열린 밸브(V4)를 통하여 5번 필터를 지나 하부로 유입되어지며 하층부에 연결된 밸브(V3)를 포함하는 6번 필터가 장착된 정화조(P3)와;상기 정화조(P3) 상층부에 연결된 호스를 통해 펌프(pump)에 의하여 7번 필터, 8번 필터, 9번 필터를 순차적으로 지나면서 정화된 오일(CO)을 회수하는 오일탱크로 구성된 것을 특징으로 하는 방전오일의 정화장치.
- 제 1항에 있어서,1번 필터, 3번 필터, 5번 필터는 제오라이트(zeolite), 2번 필터는 활성탄, 4번 필터는 제오라이트(zeolite), 6번 필터는 탄소나노튜브 필터, 7번~9번 필터는 탄소나노튜브 필터로 구성되어진 것을 특징으로 하는 방전오일의 정화장치.
- 삭제
- 오염된 방전오일을 정화하기 위한 방법에 있어서,1차 오일탱크(T1)에 저장된 오염된 방전오일을 오일펌프에 의해 펌핑하여 2차 오일탱크(T2)로 끌어올려지며,상기 2차 오일탱크(T2)에 부착된 자동수위조절장치(AC)가 오일 유입량과 배출량을 자동으로 조절하여 2차 오일탱크(T2)로 들어온 오염된 방전오일을 유속조절이 가능한 밸브(V1)을 통하여 일정량의 방전오일을 2차 오일탱크(T2)와 연결된 호스를 통하여 1번 필터를 지나고 밸브(V3)를 통하여 2번 필터가 장착된 정화조(P1)의 하층 부로 유입되어지며, 유입된 방전오일의 무거운 침전물은 아래로 가라앉힌 후, 밸브(V2)를 열어 1차 오일탱크(T1)로 보내지며, 침전물이 적은 쪽의 방전오일은 2번 필터를 지나면서 정화가 되고,2번 필터가 장착된 정화조(P1) 상층부 가까이 방전오일이 차게 되면, 또 다시 밸브(V4)를 지나서 3번 필터 지나고 벨브(V3)를 통하여 4번 필터가 장착된 정화조(P2) 하층부로 유입되어지며, 유입된 방전오일의 무거운 침전물은 아래로 가라앉힌 후, 밸브(V2)를 열어 1차 오일탱크(T1)로 보내지며, 침전물이 적은 쪽의 방전오일은 4번 필터를 지나면서 정화가 되고,4번 필터가 장착된 정화조(P2) 상층부 가까이 방전오일이 차게 되면, 또 다시 벨브(V4)를 지나서 5번 필터 지나고 밸브(V3)를 통하여 6번 필터가 장착된 정화조(P3) 하층부로 유입되어지며, 유입된 방전오일의 무거운 침전물은 아래로 가라앉힌 후, 밸브(V2)를 열어 1차 오일탱크(T1)로 보내지며, 침전물이 적은 쪽의 방전오일은 6번 필터를 지나 정화가 되면서, 6번 필터가 장착된 정화조(P3) 상층부 가까이 방전오일이 차게 되면, 펌프(pump)에 의하여 C group의 7번 필터, 8번 필터, 9번 필터를 순차적으로 지나면서 정화된 오일(CO)을 회수하는 것을 특징으로 하는 방전오일의 정화방법.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090132194A KR101204296B1 (ko) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오일의 자동정화장치 및 그의 방법 |
| PCT/KR2009/007908 WO2011081230A1 (ko) | 2009-12-28 | 2009-12-29 | 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오일의 자동정화장치 및 그의 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020090132194A KR101204296B1 (ko) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오일의 자동정화장치 및 그의 방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110075677A KR20110075677A (ko) | 2011-07-06 |
| KR101204296B1 true KR101204296B1 (ko) | 2012-11-23 |
Family
ID=44226626
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020090132194A KR101204296B1 (ko) | 2009-12-28 | 2009-12-28 | 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오일의 자동정화장치 및 그의 방법 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101204296B1 (ko) |
| WO (1) | WO2011081230A1 (ko) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107430371B (zh) | 2015-04-01 | 2020-09-22 | 惠普印迪格公司 | 减少污染 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR880001951Y1 (ko) * | 1985-09-23 | 1988-06-03 | 대우중공업 주식회사 | 오일 여과기의 필터 세척장치 |
| DE4233302A1 (de) * | 1992-10-03 | 1994-04-07 | Paul Couwenbergs | Vorrichtung zum Filtern von Öl, wie Altöl |
| KR0171666B1 (ko) * | 1995-10-10 | 1999-02-18 | 이명엽 | 오일여과기 |
| KR20000014366U (ko) * | 1998-12-30 | 2000-07-25 | 이구택 | 오일 정화장치 |
| KR20010076864A (ko) * | 2000-01-28 | 2001-08-16 | 류르만 하로엠, 마이어 게럴드 | 탭셀렉터 스위치의 오일여과장치 |
| DE102004009907A1 (de) * | 2004-02-26 | 2005-09-29 | Mann + Hummel Gmbh | Flüssigkeitsfilter, insbesondere Ölfilter für eine Brennkraftmaschine |
-
2009
- 2009-12-28 KR KR1020090132194A patent/KR101204296B1/ko active IP Right Grant
- 2009-12-29 WO PCT/KR2009/007908 patent/WO2011081230A1/ko active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110075677A (ko) | 2011-07-06 |
| WO2011081230A1 (ko) | 2011-07-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7524421B2 (en) | Method of forming alginate particles in an aqueous solution containing metal ions | |
| WO2011022510A2 (en) | Treatment of contaminated water from gas wells | |
| KR101162808B1 (ko) | 수질정화용 에코반응조 | |
| US5695642A (en) | Method for purifying contaminated water | |
| CN108862747A (zh) | 废水处理和固体回收系统 | |
| Özcan et al. | Removal of heavy metals from simulated water by using eggshell powder | |
| CN105236682A (zh) | 含油污废水的处理方法及装置 | |
| KR101204296B1 (ko) | 침전정화법과 탄소나노튜브 필터를 이용한 오일의 자동정화장치 및 그의 방법 | |
| JP2014124539A (ja) | 油水分離装置 | |
| CN203461921U (zh) | 撬装式一体化含油污水处理装置 | |
| US20140014590A1 (en) | Method for preparing potable water from contaminated crude water | |
| CN203620318U (zh) | 纤维球过滤器 | |
| SK50262010U1 (en) | Device for waste disposal | |
| US20130180924A1 (en) | Systems and methods for treating wastewater | |
| CN205170419U (zh) | 一种加压净水装置 | |
| CN209815837U (zh) | 矿山选矿废水处理装置 | |
| US11104592B2 (en) | Water treatment system | |
| TWI342299B (ko) | ||
| US20130277296A1 (en) | Pre-Filter Water Cleaner | |
| CN105457339B (zh) | 油水分离方法及装置 | |
| CN203715396U (zh) | 一种钢铁厂车间电镀废水镍回收系统 | |
| CN211999093U (zh) | 改性除油膜组合装置 | |
| CN210915654U (zh) | 一种印染废水高效除锑设备 | |
| CN209906511U (zh) | 一种电池工业废水净化排放装置 | |
| TW201311572A (zh) | 用於自水性系統單步驟移除污染物之設備及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151119 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161118 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171120 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20181119 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20191115 Year of fee payment: 8 |