KR101471458B1 - Method for manufacturing zeolitic foamed glass and equipment for manufacturing zeolitic foamed glass - Google Patents
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Abstract
제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감하고, 고품질의 제올라이트화 발포유리를 얻을 수 있는 제올라이트화 발포유리 제조기술을 제공한다.
제올라이트화 발포유리 제조 설비(50)는 발포제를 첨가한 유리 분말을 가열, 발포시켜 발포유리를 형성하는 소성 수단(A)과, 소성 수단(A)으로 형성된 발포유리를 입상화하는 파쇄 수단(B1)과, 파쇄 수단(B1)으로 형성된 입상 발포유리에 제올라이트화 용액을 함침시키는 용액 침투 수단(B2)과, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리를 제올라이트화시키는 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)을 구비하고 있다. 소성 수단(A)에는, 롤러 컨베이어(51)의 반송 방향을 따라 예열대(52), 소성로(53) 및 냉각대(54)가 배치되고, 예열대(52) 및 냉각대(54)의 하류에 배치된 흡기 장치(55, 56)는 롤러 컨베이어(51) 상방의 고온 공기를 빨아들여 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)에 공급한다.
제올라이트, 발포, 유리, 발포제, 분말, 소성, 입상, 마이크로파.
The present invention provides a zeolitized foamed glass manufacturing technology capable of reducing the energy required for the production of zeolitic foamed glass and obtaining high quality zeolitic foamed glass.
The zeolitized foamed glass manufacturing equipment 50 comprises firing means A for forming a foamed glass by heating and foaming the glass powder to which a foaming agent has been added and crushing means B1 for granulating the foamed glass formed by the firing means A (B2) for impregnating the granular foamed glass formed with the crushing means (B1) with a zeolite solution, a heating means (C) for zeolitizing the granular foamed glass impregnated with the zeolite solution and a microwave irradiation means D). The preheating tray 52, the firing furnace 53 and the cooling stage 54 are disposed along the conveying direction of the roller conveyor 51 and the downstream side of the preheating tray 52 and the cooling stage 54 The intake devices 55 and 56 disposed in the intake path suck high temperature air above the roller conveyor 51 and supply the heated air to the heating means C and the microwave irradiation means D.
Zeolite, foam, glass, foaming agent, powder, calcination, granule, microwave.
Description
본 발명은 분말 유리를 원료로 하고, 표면이 제올라이트화된 발포유리를 제조하는 기술에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD The present invention relates to a technique for producing a foamed glass having a zeolite surface with powdery glass as a raw material.
발포유리의 표면을 제올라이트화 시킴으로써 흡착 기능 또는 이온교환 기능 등을 갖는 제올라이트화 발포유리를 제조하는 기술에 대해서는, 종래, 여러 연구개발이 행해졌는데, 본원발명에 관련되는 기술로서, 알루민산 나트륨 수용액 중에 침지한 발포유리에 마이크로파를 조사함으로써 그 표면을 제올라이트화시키는 방법이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.). BACKGROUND ART Conventionally, various research and development have been made on techniques for producing a zeolitized foamed glass having an adsorption function or an ion exchange function by zeoliteing the surface of a foamed glass. As a technology related to the present invention, There is a method of zeolite the surface by irradiating microwave to the foamed glass which has been immersed (see, for example, Patent Document 1).
특허문헌 1 일본 특허공개 2005-145807호 공보Patent Document 1: JP-A-2005-145807
특허문헌 1에 기재된 「표면 제올라이트화 유리의 제조 방법」에서는, 유리 원료를 알루민산 나트륨 수용액 중에 침지한 상태 또는 유리 원료에 상기 수용액을 도포한 상태에서 마이크로파를 조사하므로, 제올라이트화하는데 장시간을 필요로 한다. 또, 농도가 높은 알루민산 나트륨 수용액의 경우, 발포유리 내부의 기공까지 침투하기 어렵기 때문에, 제올라이트화하지 않는 부분이 많아져, 양이온 교환능(CEC값)이 낮아지는 경우가 있다. 한편, 농도가 낮은 알루민산 나트륨 수용액의 경우, 발포유리 내부로의 침투성은 양호하지만, 제올라이트화 반응이 진행되지 않아, CEC값이 낮아지는 것을 피할 수 없다. In the " method for producing surface zeolitized glass " described in
그래서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감하고, 고품질의 제올라이트화 발포유리를 얻는 것에 있다. Therefore, a problem to be solved by the present invention is to reduce the energy required for the production of zeolitized foamed glass, and to obtain high-quality zeolitic foamed glass.
본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 방법은 발포제를 첨가한 유리 분말을 가열, 발포시켜서 발포유리를 형성하는 소성 공정과, 상기 소성 공정에서 형성된 발포유리를 입상화하는 파쇄 공정과, 상기 파쇄 공정에서 형성된 입상 발포유리에 제올라이트화 용액을 함침시키는 용액 침투 공정과, 상기 제올라이트화 용액을 함침한 상기 입상 발포유리를 제올라이트화시키는 가열 공정·마이크로파 조사 공정의 적어도 한쪽을 구비하고, The method for producing a zeolitized foamed glass of the present invention comprises a firing step of heating and foaming a glass powder to which a foaming agent has been added to form a foamed glass, a crushing step of granulating the foamed glass formed in the firing step, A step of impregnating the granular foamed glass with a zeolite solution and a step of heating and microwave irradiation to zeolite the granular foamed glass impregnated with the zeolite solution,
상기 가열 공정·상기 마이크로파 조사 공정의 적어도 한쪽에서, 상기 소성 공정에서 발생하는 여열을 사용하는 것을 특징으로 한다. And at least one of the heating step and the microwave irradiation step uses residual heat generated in the firing step.
이러한 구성으로 하면, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리의 제올라이트화 반응에 필요한 열의 일부를 발포유리의 제조 공정에서 발생하는 여열로 보충하는 것이 가능하게 되기 때문에, 제올라이트화 반응에 요하는 에너지 소비량이 적어져, 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감할 수 있다. 또한, 발포제로서는, 탄산칼슘, 탄화규소, 돌로마이트, 붕산 나트륨 등이 적합하지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다. This configuration makes it possible to supplement a part of the heat required for the zeolite-forming reaction of the granular foamed glass impregnated with the zeolite solution with the residual heat generated in the production process of the foamed glass. Therefore, the energy consumption required for the zeolite- And the energy required for the production of the zeolitic foamed glass can be reduced. Examples of the foaming agent include calcium carbonate, silicon carbide, dolomite, sodium borate, and the like, but are not limited thereto.
여기에서, 상기 제올라이트화 용액으로서, 알루민산 나트륨 수용액을 사용하면, 제올라이트화 반응에 필요한 알칼리 성분, 알루미나 성분 및 물은 제올라이트화 용액으로부터 공급되고, 실리카 성분은 입상 발포유리로부터 공급된다. 이 때문에, 새롭게 실리카 성분을 공급할 필요가 없고, 알루민산 나트륨 용액은 알칼리 성분, 알루미나 성분, 수분이 혼재하고 있기 때문에, 새롭게 약제를 혼합하는 것과 같은 작업도 불필요하여, 작업 공정을 단축할 수 있다. Here, when an aqueous sodium aluminate solution is used as the zeolite solution, the alkali component, alumina component and water required for the zeolite reaction are supplied from the zeolite solution, and the silica component is supplied from the granular foamed glass. Therefore, there is no need to newly supply a silica component, and since the sodium aluminate solution contains an alkali component, an alumina component and water, a work such as mixing a new agent is unnecessary, and the work process can be shortened.
또, 상기 제올라이트화 용액으로서, 수산화 나트륨과 수산화 알루미늄의 혼합수용액을 사용하면, 제올라이트화 반응에 필요한 알칼리 성분, 알루미나 성분 및 물은 제올라이트화 용액으로부터 공급되고, 실리카 성분은 수산화 나트륨의 강알칼리 작용에 의해 연질화된 입상 발포유리 표면으로부터 공급된다. 이 때문에, 입상 발포유리의 제올라이트화율을 높일 수 있다. When a mixed aqueous solution of sodium hydroxide and aluminum hydroxide is used as the zeolite solution, the alkali component, alumina component and water necessary for the zeolite formation reaction are supplied from the zeolite solution, and the silica component is supplied by the strong alkali action of sodium hydroxide Is supplied from the softened granular foamed glass surface. Therefore, the zeolite ratio of the granular foamed glass can be increased.
또, 상기 제올라이트화 용액으로서 유리 분말과 알루민산 나트륨의 혼합 수용액을 사용하면, 유리 분말을 알루민산 나트륨 수용액에 미리 혼합시켜 놓음으로 써, 유리 분말로부터 제올라이트화 용액 중에 실리카 성분을 용출시킬 수 있다. 또, 발포유리의 제조 공정의 원료인 유리 분말을 실리카 성분으로서 유효하게 이용할 수 있고, 유리 분말이기 때문에, 알루민산 나트륨 수용액으로의 실리카 성분의 용해성이 양호하다. When a mixed aqueous solution of glass powder and sodium aluminate is used as the zeolite solution, the silica component can be eluted from the glass powder into the zeolite solution by previously mixing the glass powder with an aqueous solution of sodium aluminate. In addition, glass powder, which is a raw material in the production process of foamed glass, can be effectively used as a silica component, and since it is a glass powder, the solubility of the silica component in an aqueous solution of sodium aluminate is good.
한편, 상기 제올라이트화 용액으로서, 물유리와 알루민산 나트륨의 혼합 수용액을 사용하면, 제올라이트화 반응에 필요한 실리카 성분, 물은 물유리로부터 공급되고, 알루미나 성분, 알칼리 성분 및 물은 알루민산 나트륨으로부터 공급된다. 이 때문에, 제올라이트화에 필요한 알칼리원, 알루미나원, 실리카원, 수분의 몰비를 조정할 수 있다. 이 때문에, 필요에 따라, A형 제올라이트, X형 제올라이트, Y형 제올라이트 등의 여러 구조의 제올라이트를 형성할 수 있다. On the other hand, when a mixed aqueous solution of water glass and sodium aluminate is used as the zeolite solution, the silica component and water required for the zeolite reaction are supplied from water glass, and the alumina component, the alkali component and water are supplied from sodium aluminate. Therefore, the molar ratio of the alkaline source, alumina source, silica source and water required for zeolite formation can be adjusted. Therefore, zeolites having various structures such as type A zeolite, type X zeolite, and type Y zeolite can be formed, if necessary.
다음에, 본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 설비는 발포제를 첨가한 유리 분말을 가열, 발포시켜 발포유리를 형성하는 소성 수단과, 상기 소성 수단으로 형성된 발포유리를 입상화하는 파쇄 수단과, 상기 파쇄 수단으로 형성된 입상 발포유리에 제올라이트화 용액을 함침시키는 용액 침투 수단과, 상기 제올라이트화 용액을 함침한 상기 입상 발포유리를 제올라이트화시키는 가열 수단·마이크로파 조사 수단의 적어도 한쪽을 구비하고, Next, the zeolitized foamed glass manufacturing facility of the present invention comprises a firing means for firing a glass powder to which a foaming agent has been added to form a foamed glass, a crushing means for granulating the foamed glass formed by the firing means, A means for impregnating the granular foamed glass formed by the means for impregnating the zeolite with the zeolite solution and at least one of heating means and microwave irradiation means for zeolizing the granular foamed glass impregnated with the zeolite solution,
상기 소성 수단으로 발생하는 여열을 상기 가열 수단·상기 마이크로파 조사 수단의 적어도 한쪽에 공급하는 송열 수단을 설치한 것을 특징으로 한다. And a heating means for supplying residual heat generated by the firing means to at least one of the heating means and the microwave irradiation means.
이러한 구성으로 하면, 전술한 본 발명에 따른 제올라이트화 유리 제조 방법을 실시하는 것이 가능하게 되고, 제올라이트화 발포유리의 제조에 필요로 하는 에 너지를 삭감하여, 고품질의 제올라이트화 발포유리를 얻을 수 있다. With such a constitution, it becomes possible to carry out the above-described zeolite glass manufacturing method according to the present invention, and the energy required for the production of the zeolitic foamed glass can be reduced to obtain a high-quality zeolitic foamed glass .
여기에서, 상기 용액 침투 수단으로서, 상기 입상 발포유리를 침지한 상기 제올라이트화 용액을 수용하는 기밀용기와, 상기 기밀용기 내의 기압을 저하시키는 감압 수단을 설치하면, 입상 발포유리가 갖는 기공, 특히, 미크론 사이즈의 미소한 기공에 제올라이트화 용액을 침투시킬 수 있기 때문에, 입상 발포유리의 제올라이트화율을 높일 수 있다. Here, as the solution impregnating means, there may be provided an airtight container for accommodating the zeolite solution immersed in the granular foamed glass and a pressure reducing means for lowering the air pressure in the airtight container. The pores of the granular foamed glass, Since the zeolite solution can be infiltrated into minute pores of micron size, the zeolite ratio of the granular foamed glass can be increased.
본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 방법 및 제올라이트화 발포유리 제조 설비에 의해, 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감하고, 고품질의 제올라이트화 발포유리를 얻을 수 있다. The zeolitic foamed glass manufacturing method of the present invention and the zeolitized foamed glass manufacturing facility can reduce the energy required for the production of the zeolitic foamed glass and obtain a high-quality zeolitic foamed glass.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(Best Mode for Carrying Out the Invention)
이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태인 제올라이트화 발포유리 제조 설비의 개략적인 구성을 도시하는 도면, 도 2는 도 1에 도시하는 제올라이트화 발포유리 제조 설비에서의 제조 공정을 도시하는 도면이다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Fig. 1 is a view showing a schematic configuration of a zeolitized foamed glass manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention, and Fig. 2 is a view showing a production process in the zeolitized foamed glass manufacturing equipment shown in Fig.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제올라이트화 발포유리 제조 설비(50)(이하, 「제조 설비(50)」라고 기재한다.)는, 발포제를 첨가한 유리 분말을 가열, 발포시켜 발포유리를 형성하는 소성 수단(A)과, 소성 수단(A)으로 형성된 발포유리를 입상화하는 파쇄 수단(B1)과, 파쇄 수단(B1)으로 형성된 입상 발포유리에 제올라이트화 용액을 함침시키는 용액 침투 수단(B2)과, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리를 제올라이트화시키는 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)을 구비하고 있다. 1, a zeolitized foamed glass manufacturing facility 50 (hereinafter referred to as "
소성 수단(A)에서는, 발포유리 원료를 반송하는 롤러 컨베이어(51)의 반송 방향에 따라 예열대(52), 소성로(53) 및 냉각대(54)가 배치되어 있다. 예열대(52) 및 냉각대(54)의 하류에는, 열회수용의 흡기 장치(55, 56)가 배치되어 있다. 흡기 장치(55, 56)는 각각 팬(F)에 의해 롤러 컨베이어(51) 상방의 고온 공기를 빨아들여 다른 장소에 공급하는 송열 수단이다. In the firing unit A, the
파쇄 수단(B1)에서는, 소성 수단(A)에서 형성된 발포유리의 파쇄(57) 및 분급(58)이 행해진다. 용액 침투 수단(B2)에서는, 파쇄 수단(B1)으로 파쇄(57), 분급(58)된 발포유리의 제올라이트화 용액 침지(59)가 행해진 후, 발포유리에 부착된 여분의 제올라이트화 용액을 제거하는 제올라이트화 용액 액 제거(60)가 행해진다. In the crushing means B1, crushing 57 and
가열 수단(C)에는, 롤러 컨베이어(61) 및 가열로(62)가 설치되고, 가열로(62) 내의 롤러 컨베이어(61)의 하방으로, 소성 수단(A)의 흡기 장치(55, 56)로부터 공급되는 고온 공기에 의해 발열하는 가열기(63)가 배치되어 있다. The heating means C is provided with a
마이크로파 조사 수단(D)에는, 롤러 컨베이어(64)와, 마이크로파 발진기(65)에서 발생시킨 마이크로파를 조사하는 가열로(66)가 설치되고, 가열로(66) 내의 롤러 컨베이어(64)의 하방에는, 송열 수단인 흡기 장치(55, 56)로부터 공급되는 고온 공기에 의해 발열하는 가열기(67)가 배치되어 있다. The microwave irradiating means D is provided with a
다음에, 도 2에 기초하여, 도 1에 도시하는 제조 설비(50)에서의 제올라이트 화 발포유리의 제조 공정에 대하여 설명한다. Next, a process for producing a zeolite foamed glass in the
도 2에 도시하는 바와 같이, 원료가 되는 폐유리에 전처리(1)가 시행된다. 전처리(1)에서는 폐유리 중에 혼입되어 있는 캡 등의 금속이나 라벨의 제거가 행해진다. 본 실시형태에서는 원료로서 폐유리를 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니기 때문에, 일반의 유리재를 원료로서 사용할 수 있다. As shown in Fig. 2, pretreatment (1) is performed on the waste glass as a raw material. In the
전처리 공정(1)을 거친 폐유리는, 1차분쇄(2) 공정에서 입경 2∼5mm 정도까지 분쇄되고, 다음에 2차분쇄(3) 공정에서 입경 30∼100㎛ 정도의 유리 파우더로 될 때까지 분쇄된 후, 유리 파우더 원료 저장부(4)에서 저장된다. 그리고, 유리 파우더 원료 저장부(4)로 공급된 유리 파우더에 발포제 혼합(5)이 행해진다. 본 실시형태에서는 발포제인 탄산칼슘을 0.5∼15질량% 정도, 유리 파우더에 첨가하고 있지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. The waste glass after the pretreatment process (1) is pulverized to a particle size of about 2 to 5 mm in the first pulverization (2) process and then to a glass powder having a particle size of about 30 to 100 탆 in the second pulverization (3) And then stored in the glass powder
발포제 혼합(5)을 거친 유리 파우더는, 도 1에 도시하는 소성 수단(A)의 롤러 컨베이어(51)에 실려서 예열대(52), 소성로(53) 및 냉각대(54)를 통과하면서 소성(6)되어 발포유리로 된다. 본 실시형태에서는 소성온도 800∼900℃、소성시간 30∼120분으로 하고 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 소성(6) 공정을 거쳐 형성된 발포유리는 발포유리 조분쇄(7) 공정에서 파쇄되어, 입경 10Omm 정도의 괴상체로 된 후, 1차 저장부(8)에 저장된다. The glass powder having passed through the
1차 저장부(8)로부터 공급된 괴상 발포유리는, 도 1에 도시하는 파쇄 수단(B1)에서의 발포유리 분쇄(9) 공정을 거쳐 분쇄되어, 50mm 이하의 입상체로 된 후, 발포유리 분급·자루채우기(10) 공정에서 분급 및 자루채우기가 행해진다. 이 때, 분급된 입경 2mm 이하의 입상 발포유리는 발포제 혼합(5)공정 전의 유리 파우더에 혼입된다. The massive foamed glass supplied from the
발포유리 분급·자루채우기(10) 공정에서 분급된 입경 2∼50mm의 입상 발포유리에 대하여, 도 1에 도시하는 용액 침투 수단(B2)에서, 제올라이트화 용액 침지(59) 및 제올라이트화 용액의 액 제거(60)가 시행된다. 본 실시형태에서는, 제올라이트화 용액으로서, 수산화 나트륨과 수산화 알루미늄과의 혼합 수용액을 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. The granulated foamed glass having a particle size of 2 to 50 mm classified in the process of foamed glass classifying and
용액 침투 수단(B2)을 거쳐, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리는, 도 1에 도시하는 가열 수단(C), 마이크로파 조사 수단(D)의 적어도 한쪽을 통과함으로써 제올라이트화 가열(11)이 행해지고, 제올라이트화 발포유리가 형성된다. 그리고, 상기 제올라이트화 발포유리는 다음 공정에서 세정(12)되고, 탈수·건조(13)가 행해진 후, 제품 출하(14)된다. The granular foamed glass impregnated with the zeolite solution through the solution penetration means B2 is passed through at least one of the heating means C and the microwave irradiation means D shown in Fig. 1, whereby the
도 1에 도시하는 바와 같이, 제조 설비(50)에서는, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리의 제올라이트화 반응에 필요한 열의 일부를, 발포유리의 제조 공정(소성 수단(A))에서 발생하는 여열을 회수하여 보충하고 있기 때문에, 제올라이트화 반응에 요하는 에너지 소비량이 적어, 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감할 수 있다. 1, in the
전술한 바와 같이, 도 1, 2에 도시하는 제올라이트화 용액 침지 공정(59)에서는, 제올라이트화 용액으로서, 수산화 나트륨과 수산화 알루미늄의 혼합 수용액을 사용하고 있다. 따라서, 제올라이트화 반응에 필요한 알칼리 성분, 알루미나 성분 및 수분은 제올라이트화 용액으로부터 공급되고, 실리카 성분은 수산화 나트륨의 강 알칼리 작용에 의해 연질화된 입상 발포유리 표면으로부터 공급되게 되어, 입상 발포유리의 제올라이트화율을 높일 수 있다. 제조 설비(50)에서, 겉보기 비중 1.2 이상의 입상 발포유리를 제올라이트화하면, 양이온교환능(CEC값)이 20∼60meq/100g의 제올라이트화 발포유리를 얻을 수 있다. As described above, in the zeolite
다음에 도 3∼도 9에 기초하여, 제조 설비(50)를 구성하는 각종 장치의 구조, 기능 등에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1에 도시하는 제조 설비(50)를 구성하는 저장 사일로 부근을 도시하는 모식도, 도 4는 제조 설비(50)를 구성하는 롤러 컨베이어의 일부를 도시하는 사시도, 도 5는 제조 설비(50)를 구성하는 발포유리 조분쇄기를 도시하는 모식도, 도 6은 제조 설비(50)를 구성하는 용액 침투 장치를 도시하는 모식도, 도 7은 제조 설비(50)를 구성하는 제올라이트화 용액 액 제거 장치를 도시하는 측면도이다. 또, 도 8은 도 7에 도시하는 제올라이트화 용액 액 제거 장치의 정면도, 도 9는 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리를 제올라이트화시킬 때의 반응용기를 도시하는 사시도이다. Next, the structure, functions, and the like of various devices constituting the
도 3에 도시하는 저장 사일로(20)는 유리 파우더(GP)를 저류하기 위하여, 도 2에 도시하는 유리 파우더 원료 저장부(4)에 배치준비되어 있다. 저장 사일로(20)는 내경이 동일한 통형부(20a)와, 그 하방에 연이어 설치된 깔때기부(20b)를 구비하고, 깔때기부(20b)는 그 하단 개구부(21)를 향하여 서서히 직경 축소된 형상이다. 깔때기부(20b)의 외면에는 진동 장치(MB)가 배치되고, 깔때기부(20b)의 하단 개구부(21)는 스크루 컨베이어(22)에 면하는 자세로 세워 설치되어 있다. 저장 사 일로(20)에 저류된 유리 파우더(GP)는 하단 개구부(21)로부터 스크루 컨베이어(22)로 보내지는데, 진동 장치(MB)를 가동시켜 저장 사일로(20)에 진동을 줌으로써, 유리 파우더(GP)를 정체없이 내보낼 수 있다. The
도 4에 도시하는 바와 같이, 롤러 컨베이어(51)(도 1 참조)에서 반송되는 유리 파우더와 발포제의 혼합물(GPM)은 소성로(53)의 메쉬 벨트 균일하게 깔리는데, 그때의 혼합물(GPM)의 두께를 10∼20mm로 함과 아울러, 톱니형 균일깔기판(25)에 의해, 혼합물(GPM)에 반송 방향을 따라 복수열의 빗 자국(26)이 만들어진다. 이것에 의해, 혼합물(GPM) 내부까지 소성시의 열이 퍼지기 때문에, 균일한 발포유리를 형성할 수 있다. As shown in Fig. 4, a mixture (GPM) of the glass powder and the foaming agent conveyed from the roller conveyor 51 (see Fig. 1) is uniformly laid on the mesh belt of the firing
도 5에 도시하는 발포유리 조분쇄기(27)는 발포유리 조분쇄 공정(7)(도 2 참조)에서 사용되는 것이다. 소성로(53)에서 형성된 발포유리(BG)는 판 형상이며, 외기에 접촉하여 급랭됨으로써 크랙이 생기는데, 그 상태로는 지나치게 커서 벨트 컨베이어(28)로 이송할 수 없으므로, 조분쇄기(27)에 의해 조분쇄된다. 조분쇄기(27)는 화살표 방향으로 회전하는 망 형상 벨트(51a)를 갖는 롤러 컨베이어(51)로 반송되어 오는 크랙을 가진 판 형상의 발포유리(BG)를 모터(M)에 의해 승강하는 파쇄도구(29)로 파쇄한다. 이것에 의해, 발포유리(BG)는 입경 100mm 정도의 괴상체(LG)로 되고, 벨트 컨베이어(28)로 다음 공정으로 이송된다. 5 is used in the foamed glass pre-grinding process 7 (see Fig. 2). The foamed glass BG formed in the firing
도 1, 도 2에서 도시한 제올라이트화 용액 침지 공정(59)에서는, 도 6에 도시하는 용액 침투 장치(30)가 사용된다. 용액 침투 장치(30)는 입상 발포유리(CG)를 침지한 제올라이트화 용액(ZL)을 수용하는 기밀용기(31)와, 기밀용기(31) 내의 공기를 흡인 배출하는 진공펌프(P)와, 제올라이트화 용액(ZL)의 저류 탱크(32)를 구비하고 있다. 기밀용기(31)와 진공펌프(P)를 연통하는 통풍 경로(33)에는 개폐 밸브(34)가 설치되고, 기밀용기(31)와 저류 탱크(32)를 연통하는 통액 경로(35)에는 개폐 밸브(36)가 설치되고 있다. 또, 기밀용기(31)에는 개폐 밸브(38)를 갖는 배액 경로(37)가 설치되어 있다. In the zeolite
개폐 밸브(36, 38)를 폐지한 상태에서, 입상 발포유리(CG)가 수용된 기밀용기(31) 중의 공기를 진공펌프(P)에서 흡인 배출하면, 기밀용기(31) 내가 감압되어, 입상 발포유리(CG)가 갖는 다수의 기공 내에 존재하는 공기가 배출된다. 다음에 개폐 밸브(34)를 폐지하고, 개폐 밸브(36)를 열면 제올라이트화 용액(ZL)이 통액 경로(35)를 통과하여 기밀용기(31) 내에 유입되고, 수용되어 있는 입상 발포유리(CG)의 기공, 특히, 미크론 사이즈의 미소한 기공에도 제올라이트화 용액(ZL)이 침투한다. 이것에 의해, 후공정인 제올라이트화 가열 공정(11)(도 2 참조)에서의 입상 발포유리(CG)의 제올라이트화율을 향상시킬 수 있다. The air in the
용액 침투 장치(30)에서 제올라이트화 용액(ZL)을 침투시킨 입상 발포유리(CG)는 기밀용기(31) 내의 제올라이트화 용액(ZL) 속에서 꺼내진 후, 도 7, 도 8에 도시하는 액 제거 장치(40)에서, 입상 발포유리(CG)에 부착되어 있는 여분의 제올라이트화 용액(ZL)이 제거된다. 액 제거 장치(40)는 지지 프레임(44) 상에 평행하게 된 2개의 회전축(43)과, 회전축(43)에 부착된 복수의 롤러(42)와, 회전축(43)을 회전구동하는 모터(M)와, 2개의 회전축(43) 사이의 롤러(42) 상에 착탈 가능하게 재치되는 원통 형상의 그물 바구니(41)를 구비하고 있다. The granular foamed glass (CG) infiltrated with the zeolite solution (ZL) in the solution penetration device (30) is taken out from the zeolite solution (ZL) in the gas tight chamber (31) In the
기밀용기(31)로부터 꺼낸 입상 발포유리(CG)를 채운 그물 바구니(41)를 2개의 회전축(43) 사이의 롤러(42) 상에 재치한 후, 모터(M)를 작동시키면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 회전축(43) 및 롤러(42)가 회전하고, 롤러(42)에 접촉하고 있는 그물 바구니(41)도 회전한다. 이것에 의해, 입상 발포유리(CG)에 부착되어 있는 여분의 제올라이트화 용액(ZL)을 신속하게 제거할 수 있다. The
액 제거 장치(40)에서의 액 제거가 끝난 입상 발포유리(CG)는 도 9에 도시하는 세라믹제의 반응용기(45)에 넣어지고, 세라믹제의 덮개(46)를 씌운 상태에서, 도 1에 도시하는 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)에 차례차례 송입된다. 반응용기(45) 내의 입상 발포유리(CG)는 가열 수단(C)에서 가열되어 제올라이트화 반응이 발생하고, 다음 마이크로파 조사 수단(D)에서의 마이크로파 가열에 의해 제올라이트화 반응이 촉진된다. 반응용기(45)에는 덮개(46)가 씌워져 있기 때문에, 제올라이트화 반응에 필요한 수분이 입상 발포유리(CG)로부터 증발하는 것을 방지할 수 있다. The granular foamed glass (CG) after the liquid removal in the
가열 수단(C)에서의 가열온도는 50∼300℃, 가열시간은 1∼24시간 정도이고, 마이크로파 조사 수단(D)에서의 가열온도는 50∼300℃, 가열시간은 0.5∼30분 정도인데, 이것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 실시형태에서는, 반응용기(45)에 넣은 입상 발포유리(CG)를, 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)으로 가열하고 있기 때문에, 마이크로파 조사 수단(D)에서의 조사 시간이 단축화되어, 에너지 소비를 억제할 수 있지만, 어느 한쪽만으로 제올라이트화 가열을 행할 수도 있다. The heating temperature in the heating means C is about 50 to 300 캜, the heating time is about 1 to 24 hours, the heating temperature in the microwave irradiation means D is about 50 to 300 캜, and the heating time is about 0.5 to 30 minutes , But is not limited thereto. In this embodiment, since the granular foamed glass (CG) put in the
본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 방법 및 제올라이트화 발포유리 제조 설비는 폐유리 등으로 형성되는 분말 유리를 원료로 하여 제올라이트화 발포유리를 제조하는 산업분야에서 널리 이용할 수 있다. The zeolitic foamed glass manufacturing method and the zeolitized foamed glass manufacturing facility of the present invention can be widely used in the industrial field where zeolitized foamed glass is produced from powdery glass formed from waste glass as a raw material.
도 1은 본 발명의 실시형태인 제올라이트화 발포유리 제조 설비의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a zeolitic foamed glass manufacturing equipment according to an embodiment of the present invention. Fig.
도 2는 도 1에 도시하는 제올라이트화 발포유리 제조 설비에서의 제조 공정을 도시하는 도면이다. Fig. 2 is a diagram showing a manufacturing process in the zeolitic foamed glass production equipment shown in Fig. 1. Fig.
도 3은 도 1에 도시하는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 저장 사일로 부근을 도시하는 모식도이다. Fig. 3 is a schematic diagram showing the vicinity of a storage silo constituting the zeolitic foamed glass production facility shown in Fig. 1. Fig.
도 4는 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 롤러 컨베이어의 일부를 도시하는 사시도이다. Fig. 4 is a perspective view showing a part of a roller conveyor constituting the zeolitic foamed glass manufacturing equipment shown in Fig. 1. Fig.
도 5는 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 발포유리 조분쇄기를 도시하는 모식도이다. Fig. 5 is a schematic view showing a foamed glass shredder constituting the zeolitic foamed glass manufacturing equipment shown in Fig. 1. Fig.
도 6은 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 용액 침투 장치를 도시하는 모식도이다. Fig. 6 is a schematic diagram showing a solution infiltration device constituting the zeolitic foamed glass production facility shown in Fig. 1. Fig.
도 7은 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 제올라이트화 용액 액 제거 장치를 도시하는 측면도이다. Fig. 7 is a side view showing a zeolitic solution liquid removing apparatus constituting the zeolitic foamed glass manufacturing equipment shown in Fig. 1. Fig.
도 8은 도 7에 나타내는 제올라이트화 용액 액 제거 장치의 정면도이다. 8 is a front view of the zeolite solution removing apparatus shown in Fig.
도 9는 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리를 제올라이트화시킬 때의 반응용기를 도시하는 사시도이다. 9 is a perspective view showing a reaction vessel for zeolitizing granular foamed glass impregnated with a zeolite solution.
(부호의 설명)(Explanation of Symbols)
1 전처리 2 1차분쇄1
3 2차분쇄 4 유리 파우더 원료 저장부3 2nd crushing 4 glass powder raw material storage
5 발포제 혼합 6 소성5 Blowing agent mixing 6 Sintering
7 발포유리 조분쇄 8 1차 저장부7 Foam glass milling 8 Primary storage
9 발포유리 분쇄 10 발포유리 분급·자루채우기9 Foam glass grinding 10 Foam glass classification · Filling the bag
11 제올라이트화 가열 12 세정11
13 제품 출하 20 저장 사일로13
20a 통형부 20b 깔때기부20a
21 하단 개구부 22 스크루 컨베이어21
25 톱니형 균일깔기판 26 빗 자국 25
27 발포유리 조분쇄기 28 벨트 컨베이어27
29 파쇄도구 30 용액 침투 장치29
31 기밀용기 32 저류 탱크31
33 통풍경로 35 통액 경로33
34, 36, 38 개폐 밸브 37 배액 경로34, 36, 38 opening / closing
40 액 제거 장치 41 망 바구니40
42 롤러 43 회전축42
44 지지 프레임 45 반응용기44
46 덮개 50 제올라이트화 발포유리 제조 설비46
51, 61, 64 롤러 컨베이어 52 예열대51, 61, 64
53 소성로 54 냉각대53
55, 56 흡기장치 57 파쇄55, 56
58 분급 59 제올라이트화 용액 침지58
60 제올라이트화 용액 액 제거60 Removal of zeolite solution solution
62 가열로 63 가열기62
65 마이크로파 발진기 66 가열로65
67 가열기 A 소성 수단67 heater A firing means
B1 파쇄 수단 B2 용액 침투 수단B1 Crushing means B2 Solution penetration means
C 가열 수단 D 마이크로파 조사 수단C Heating means D Microwave irradiation means
F 팬 BG 발포유리F Fan BG foamed glass
GP 유리 파우더 GPM 혼합물GP glass powder GPM mixture
LG 발포유리의 괴상체 M 모터LG Foam Glass Alloy M Motor
MB 진동 장치 P 진공펌프MB Vibration device P Vacuum pump
ZL 제올라이트화 용액ZL zeolite solution
CG 입상 발포유리CG granulated foam glass
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