KR101412109B1 - 활성탄 재생 장치 - Google Patents
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Abstract
활성탄 재생 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 황산화물(SOX)이 흡착된 활성탄을 가열하여 활성탄으로부터 황산화물을 제거하는 가열부; 활성탄에 산화제를 분사하여 활성탄에 잔류하는 황산화물을 제거하는 산화제 분사부; 및 잔존하는 황산화물이 제거된 상기 활성탄을 냉각시키는 냉각부를 포함하는 활성탄 재생 장치가 제공된다.
Description
본 발명은 활성탄 재생 장치에 관한 것이다.
제철 공정 중의 소결 공정에서는 소결배가스 등과 같은 배기가스가 생성될 수 있으며, 이러한 배기가스에는 황산화물(SOX)이 다량 포함되어 있다.
따라서 배기가스는 이러한 황산화물이 제거된 뒤, 대기 중으로 배출될 필요가 있으며, 이를 위해서 활성탄 흡착탑과 같은 배기가스 처리 장치가 이용될 수 있다.
이러한 배기가스 처리 장치는 활성탄의 흡착 반응에 의해 배기가스로부터 황산화물을 제거할 수 있으며, 황산화물이 흡착된 활성탄은 재생 장치에 의해 재생되어 다시 사용될 수 있다.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0000771호(2012.01.04, 활성탄 재생 장치)에 개시되어 있다.
본 발명은, 황산화물이 흡착된 활성탄으로부터 황산화물을 효과적으로 제거하여 활성탄의 황산화물 흡착 효율을 향상시킬 수 있는 활성탄 재생 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 황산화물(SOX)이 흡착된 활성탄을 가열하여 활성탄으로부터 황산화물을 제거하는 가열부; 활성탄에 산화제를 분사하여 황산화물이 제거된 활성탄의 표면에 잔존하는 황산화물을 제거하는 산화제 분사부; 및 잔존하는 황산화물이 제거된 활성탄을 냉각시키는 냉각부를 포함하는 활성탄 재생 장치가 제공된다.
활성탄 재생 장치는 가열부와 산화제 분사부 사이에 개재되어 활성탄의 유동 여부를 조절하는 유동 조절부를 더 포함할 수 있다.
유동 조절부는, 가열부의 출구를 개폐하여 가열부로부터의 활성탄 배출 여부를 조절하는 제1 커버; 및 산화제 분사부의 입구를 개폐하여 산화제 분사부로의 활성탄 투입 여부를 조절하는 제2 커버를 포함하며, 제1 커버와 제2 커버 사이에는 활성탄의 임시 저장을 위한 공간부가 마련될 수 있다.
제2 커버에 의해 산화제 분사부의 입구가 폐쇄되는 경우, 제1 커버는 가열부의 출구를 개방시켜 활성탄을 가열부로부터 공간부로 배출하며, 제1 커버에 의해 가열부의 출구가 폐쇄되는 경우, 제2 커버는 산화제 분사부의 입구를 개방시켜 활성탄을 공간부로부터 산화제 분사부로 투입할 수 있다.
가열부는, 활성탄이 수용되는 복수의 가열관; 및 가열관에 열 에너지를 공급하는 열공급부를 포함할 수 있다.
산화제는 과산화수소 및 오존 중 적어도 어느 하나를 할 수 있다.
냉각부는 불활성 가스를 이용하여 활성탄을 냉각시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 황산화물이 흡착된 활성탄으로부터 황산화물을 효과적으로 제거하여 활성탄의 황산화물 흡착 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재생 장치 및 그에 따라 재생된 활성탄을 이용하는 배기가스 처리 장치를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재생 장치의 유동 조절부를 나타낸 도면.
도 2 및 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 활성탄 재생 장치의 유동 조절부를 나타낸 도면.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 따른 활성탄 재생 장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
본 실시예에 따르면, 활성탄(10)을 재생하는 공정에 있어 활성탄(10)에 산화제(20)을 분사하여 활성탄(10)의 흡착 성능을 향상시키기 위한 활성탄 재생 장치(100)로서, 처리조(110), 가열부(120), 유동 조절부(130), 산화제 분사부(140), 및 냉각부(150)를 구비하는 활성탄 재생 장치(100)가 제시된다.
이와 같은 본 실시예에 따르면, 황산화물이 흡착된 활성탄(10)을 가열하여 활성탄(10)으로부터 1차적으로 황산화물을 제거하고 이어서 이러한 황산화물의 표면에 산화제(20)를 분사하여 활성탄(10) 표면에 잔존하고 있는 황산화물을 2차적으로 제거함으로써, 결과적으로 황산화물의 흡착 성능을 향상시킬 수 있다.
즉 활성탄(10) 표면에 잔존하는 황산화물에 산화제(20)를 분사하는 경우, 황산화물이 산화되어 SO3 가스의 형태로 활성탄(10) 표면으로부터 분리될 수 있으며, 이러한 작용은 분사되는 산화제(20)의 물리적인 압력에 의해 촉진될 수 있으므로, 활성탄(10) 표면에 흡착된 황산화물이 보다 효과적으로 제거될 수 있는 것이다.
이 뿐만 아니라, 활성탄(10)에 산화제(20)를 분사하게 되면, 활성탄(10) 자체의 탄소 성분이 산화제(20)에 의해 산화되면서 활성탄(10)에 존재하는 기공이 확장될 수 있으므로, 이에 따라 활성탄(10)은 그 표면적이 증가되어, 재생된 활성탄(10)의 황산화물 흡착 성능이 보다 향상될 수 있다.
이하 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 실시예에 따른 활성탄 재생 장치(100)의 각 구성에 대하여 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저 활성탄(10)을 이용하는 배기가스 처리 장치(40)에 대해 설명한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배기가스(50)의 반응조의 상부로부터 활성탄(10)이 투입되고 이러한 활성탄(10)은 반응조의 하부로 배출될 수 있다. 그리고 배기가스(50)는 반응조의 하부 측면으로 유입되며 이러한 배기가스(50) 내에 포함된 황산화물은 반응조 내부의 활성탄(10)에 흡착되어 제거될 수 있다. 이와 같이 황산화물이 제거된 배기가스(50)는 반응조 상부의 측면으로 배출될 수 있다.
이와 같이 배기가스 처리 장치(40)에서 이용되어 배출되는 활성탄(10)의 표면에는 황산화물이 흡착되어 있으므로, 활성탄 재생 장치(100)를 이용하여 이러한 황산화물을 제거하여 활성탄(10)을 재생할 필요가 있다. 재생된 활성탄(10)은 다시 배기가스 처리 장치(40)로 주입될 수 있다.
이어서 배기가스 처리 장치(40)에서 이용된 후 배출된 활성탄 재생 장치(100)에 대해 구체적으로 설명한다.
처리조(110) 내부는 도 1에 도시된 바와 같이 가열부(120), 유동 조절부(130), 산화제 분사부(140) 및 냉각부(150)로 구획될 수 있으며, 활성탄(10)은 처리조(110) 상부의 투입구를 통해 처리조(110) 내부에 투입되어 가열부(120), 유동 조절부(130), 산화제 분사부(140) 및 냉각부(150)를 거친 후 처리조(110) 하부의 배출구를 통해 배출되어 배기가스 처리 장치(40)로 다시 투입될 수 있다.
가열부(120)는 황산화물이 흡착된 활성탄(10)을 가열하여 활성탄(10)으로부터 황산화물을 제거할 수 있다. 즉 배기가스 처리 장치(40)에서 이용되어 표면에 황산화물이 흡착된 활성탄(10)은 가열부(120)에 의해 고온으로 가열될 수 있으며, 이에 따라 황산화물은 가스 형태로 분해되어 활성탄(10)으로부터 제거될 수 있다.
가열부(120)는, 도 1에 도시된 바와 같이 활성탄(10)이 수용되는 복수의 가열관(122), 및 이러한 가열관(122)에 열 에너지를 공급하는 열공급부(124)로 이루어질 수 있다. 여기서 열공급부(124)는 가열된 공기를 처리조(110) 내에 주입하는 간접 가열 유닛이거나, 버너 등을 이용하여 가열관(122)을 가열하는 직접 가열 유닛일 수 있다.
이와 같이 복수의 가열관(122)을 이용함으로써, 활성탄(10)이 직접 불꽃에 노출되어 화재가 발생되는 문제를 미연에 방지할 수 있으며, 더불어 활성탄(10)이 열에 노출되는 표면적을 증가시킬 수 있어 보다 효율적인 활성탄(10)의 제거가 가능하게 된다.
유동 조절부(130)는 도 1에 도시된 바와 같이 가열부(120)와 산화제 분사부(140) 사이에 개재되어 활성탄(10)의 유동 여부를 조절할 수 있다. 즉 유동 조절부(130)는 가열부(120)의 출구를 개폐하여 가열부(120)로부터의 활성탄(10) 배출 여부를 조절하는 제1 커버(132), 및 산화제 분사부(140)의 입구를 개폐하여 산화제 분사부(140)로의 활성탄(10) 투입 여부를 조절하는 제2 커버(134)로 구성될 수 있으며, 이들 제1 커버(132)와 제2 커버(134) 사이에는 활성탄(10)의 임시 저장을 위한 공간부(136)가 마련될 수 있다.
이들 제1 커버(132) 및 제2 커브는 슬라이딩 방식으로 작동되어 가열부(120)의 출구 및 산화제 분사부(140)의 입구를 개폐할 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 제1 커버(132)는, 제2 커버(134)에 의해 산화제 분사부(140)의 입구가 폐쇄되는 경우 가열부(120)의 출구를 개방시켜 활성탄(10)을 가열부(120)로부터 공간부(136)로 배출할 수 있다. 이에 따라 활성탄(10)은 가열부(120)를 거친 뒤 곧바로 산화제 분사부(140)로 유동하는 것이 아니라 공간부(136)에 임시 저장될 수 있다.
그리고 도 3에 도시된 바와 같이, 제2 커버(134)는, 제1 커버(132)에 의해 가열부(120)의 출구가 폐쇄되는 경우 산화제 분사부(140)의 입구를 개방시켜 활성탄(10)을 공간부(136)로부터 산화제 분사부(140)로 투입할 수 있다. 상술한 바와 같이 활성탄(10)이 공간부(136)에 미리 정해진 양만큼 모아지면, 제1 커버(132)에 의해 가열부(120)의 출구가 폐쇄됨과 함께 제2 커버(134)가 작동되어 산화제 분사부(140)의 입구가 개방되어 활성탄(10)은 공간부(136)로부터 산화제 분사부(140)로 투입된다.
이러한 제1 커버(132)와 제2 커버(134)의 선택적인 개폐는 제1 커버(132) 및 제2 커버(134)를 구동하는 구동 모터 및 이를 제어하기 위한 제어부에 의해 이루어질 수 있다.
본 실시예의 경우, 이와 같이 제1 커버(132) 및 제2 커버(134)로 이루어지는 유동 조절부(130)에 의해 가열부(120)와 산화제 분사부(140) 간 활성탄(10)의 유동을 조절함으로써, 가열부(120)의 가열 공정과 산화제 분사부(140)의 분사 공정을 서로 완전히 차단하여 각 공정이 서로에게 영향을 미치는 것을 방지할 수 있으므로, 가열부(120)의 황산화물 제거 공정과 산화제 분사부(140)의 산화제(20) 분사 공정이 모두 안정적이고 효율적으로 수행될 수 있다.
산화제 분사부(140)는 도 1에 도시된 바와 같이 산화제(20)을 분사하여 황산화물이 1차적으로 제거된 활성탄(10)의 표면에 산화제(20)을 분사할 수 있다. 산화제(20)는 과산화수소 등과 같이 액체 상태이거나 오존 등과 같이 기체 상태로 존재할 수 있으므로 산화제 분사부(140)는 이와 같이 액체 또는 기체 상태인 산화제(20)를 분사하는 분사 노즐(142), 및 분사 노즐(142)에 산화제(20)를 공급하기 위한 저장 탱크(144)로 구성될 수 있다.
여기서, 산화제(20)로는 상술한 바와 같이 과산화수소, 오존 등이 이용될 수 있으나, 산화제(20)가 이들 물질에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 황산화물이 1차적으로 제거된 활성탄(10)의 표면에 추가적으로 산화제(20)가 분사되어 잔존하는 황산화물이 2차적으로 제거됨으로써, 추후 배기가스 처리 장치(40)로 재투입될 활성탄(10)의 흡착 성능이 보다 향상될 수 있다.
즉 활성탄(10) 표면에 잔존하는 황산화물에 산화제(20)를 분사하면, 황산화물이 산화되어 SO3 가스의 형태로 활성탄(10) 표면으로부터 제거될 수 있으며, 이는 산화제(20)의 분사 압력에 의해 촉진될 수 있다.
또한, 활성탄(10)에 산화제(20)를 분사하면, 활성탄(10)의 탄소 성분이 산화제(20)에 의해 산화되면서 기공이 확장될 수 있으므로, 이에 따라 활성탄(10)의 배기가스(50)와의 접촉 면적이 증가되어 활성탄(10)의 황산화물 흡착 성능이 보다 향상될 수 있다.
한편, 산화제의 산화 반응에 의해 생성된 SO3 가스는 별도의 포집 설비에 포집될 수 있다. 이와 같이 포집된 SO3 가스를 물과 반응시킴에 따라 추후 다양한 용도로 활용 가능한 황산(H2SO4)을 얻을 수 있다.
냉각부(150)는 도 1에 도시된 바와 같이 산화제(20)에 의해 산화처리되어 잔존 황산화물이 제거된 활성탄(10)을 냉각시킬 수 있다. 가열부(120)에 의해 가열된 활성탄(10)은 산화제 분사부(140)를 거친 이후에도 고온의 상태를 유지하고 있으므로, 이를 냉각하기 위해 냉각부(150)가 이용될 수 있다.
이 경우, 냉각부(150)는 불활성 가스(30)를 이용하여 활성탄(10)을 냉각시킬 수 있다. 예를 들어 질소 가스 등이 냉각 유체로 이용될 수 있으며, 이와 같이 연소의 위험이 없는 불활성 가스(30)에 의해 활성탄(10)을 냉각시킴으로써, 활성탄(10)이 보유한 열에 의해 발생될 수 있는 화재를 미연에 방지할 수 있게 된다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10: 활성탄
20: 산화제
30: 불활성 가스
40: 배기가스 처리 장치
50: 배기가스
100: 활성탄 재생 장치
110: 처리조
120: 가열부
122: 가열관
124: 열공급부
130: 유동 조절부
132: 제1 커버
134: 제2 커버
136: 공간부
140: 산화제 분사부
142: 분사 노즐
144: 저장 탱크
150: 냉각부
20: 산화제
30: 불활성 가스
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136: 공간부
140: 산화제 분사부
142: 분사 노즐
144: 저장 탱크
150: 냉각부
Claims (7)
- 황산화물(SOX)이 흡착된 활성탄을 가열하여 상기 활성탄으로부터 황산화물을 제거하는 가열부;
상기 활성탄에 산화제를 분사하여 상기 활성탄에 잔존하는 황산화물을 제거하는 산화제 분사부;
잔존하는 황산화물이 제거된 상기 활성탄을 냉각시키는 냉각부; 및
상기 가열부와 상기 산화제 분사부 사이에 개재되어 상기 활성탄의 유동 여부를 조절하는 유동 조절부를 포함하고,
상기 유동 조절부는,
상기 가열부의 출구를 개폐하여 상기 가열부로부터의 상기 활성탄 배출 여부를 조절하는 제1 커버; 및
상기 산화제 분사부의 입구를 개폐하여 상기 산화제 분사부로의 상기 활성탄 투입 여부를 조절하는 제2 커버를 포함하며,
상기 제1 커버와 상기 제2 커버 사이에는 상기 활성탄의 임시 저장을 위한 공간부가 마련되는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생 장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제2 커버에 의해 상기 산화제 분사부의 입구가 폐쇄되는 경우, 상기 제1 커버는 상기 가열부의 출구를 개방시켜 상기 활성탄을 상기 가열부로부터 상기 공간부로 배출하며,
상기 제1 커버에 의해 상기 가열부의 출구가 폐쇄되는 경우, 상기 제2 커버는 상기 산화제 분사부의 입구를 개방시켜 상기 활성탄을 상기 공간부로부터 상기 산화제 분사부로 투입하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 활성탄이 수용되는 복수의 가열관; 및
상기 가열관에 열 에너지를 공급하는 열공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 산화제는 과산화수소 및 오존 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 냉각부는 불활성 가스를 이용하여 상기 활성탄을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 활성탄 재생 장치.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120070056A KR101412109B1 (ko) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 활성탄 재생 장치 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020120070056A KR101412109B1 (ko) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 활성탄 재생 장치 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20140002190A KR20140002190A (ko) | 2014-01-08 |
| KR101412109B1 true KR101412109B1 (ko) | 2014-06-26 |
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ID=50139299
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| KR1020120070056A KR101412109B1 (ko) | 2012-06-28 | 2012-06-28 | 활성탄 재생 장치 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101412109B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230143019A (ko) | 2022-04-04 | 2023-10-11 | 김영식 | 활성탄 재생장치 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH11114374A (ja) * | 1997-10-13 | 1999-04-27 | Hitachi Zosen Corp | 活性炭循環バグフィルタで用いられた活性炭の再生方法 |
| JP2004066056A (ja) * | 2002-08-02 | 2004-03-04 | Kurita Water Ind Ltd | 吸着剤の再生方法及び吸着装置 |
| KR100563549B1 (ko) | 2002-03-12 | 2006-03-27 | 김효선 | 폐 분말활성탄의 재생장치 및 방법 |
| JP2009226235A (ja) | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Kaneka Corp | 吸着剤の再生方法 |
-
2012
- 2012-06-28 KR KR1020120070056A patent/KR101412109B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
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| KR20140002190A (ko) | 2014-01-08 |
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