KR101832105B1 - 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액상 석회유의 제조시에 발생하는 폐열을 회수하여 용수에 전달함으로써 수화반응에 필요한 최적의 온도로 용수를 공급하여 반응효율을 높이면서 석회유의 제조시간을 단축할 수 있는 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법에 관한 것으로, 용수공급관으로부터 상온의 용수를 공급받아 용수탱크의 내부에 저장하는 용수저장단계와, 상기 용수탱크와 연결된 용수투입관의 일단으로부터 타단까지 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 이송시키는 용수투입단계와, 생석회분말이 운반되는 BCT차량으로부터 압력공급을 통해 원료투입관의 일단으로부터 타단까지 상기 생석회분말을 이송시키는 원료투입단계와, 석회유탱크의 내부로 상기 용수투입관의 타단으로부터 상기 용수를 공급받은 후 상기 원료투입관의 타단으로부터 상기 생석회분말을 공급받고, 상기 석회유탱크의 내부에 설치된 교반기를 통해 공급받은 상기 생석회분말 및 용수를 교반시켜 석회유가 제조 및 저장되는 석회유제조단계와, 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 상기 석회유탱크의 내부에 저장된 석회유와 열교환시킨 후 다시 용수탱크의 내부에 저장되도록 폐열회수라인을 통해 순환시키는 폐열회수단계와, 상기 석회유탱크의 일측에 설치된 배출관을 통해 상기 석회유를 배출하는 석회유배출단계를 포함하여 이루어진다.

Description

폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법{METHOD FOR MANUFACTURING MILK OF LIME USING WASTE HEAT RECOVERY LINE}
본 발명은 생석회분말과 용수를 혼합하여 액상 석회유를 제조하는 석회유 제조방법에 관한 것으로, 액상 석회유의 제조시에 발생하는 폐열을 회수하여 용수에 전달함으로써 수화반응에 필요한 최적의 온도로 용수를 공급하여 반응효율을 높이면서 석회유의 제조시간을 단축할 수 있는 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법에 관한 것이다.
산업체에서 배출되는 산성폐수와 가연물 소각로의 배기가스에는 염화수소(HCL), 유황산화물(SOx) 등의 산성화학물질이 포함되어 있다. 상기 산성화학물질의 처리는 통상 알칼리중화제로 중화처리한다. 알칼리중화제에는 석회유[Ca(OH)2], 석회석(CaCO3), 생석회(CaO), 돌로마이트[CaMg(CO3)2], 가성소다(NaOH) 등이 사용되고 있으나, 화학반응성 및 가격경쟁력이 우수한 석회유가 가장 널리 사용되고 있다.
일반적으로 석회유를 제조하는 방법으로, 도 1에 도시된 바와 같이 BCT(Bulk Cement Trailer)차량(1)을 통해 원료인 생석회분말을 운반하고, BCT차량(1)으로부터 사일로(silo)(2)에 생석회분말을 저장한다. 제품제조탱크(3)에 용수을 공급한 후 사일로(2)로부터 생석회분말을 적정량만큼 투입시키고, 교반기(4)를 통해 교반시켜 용수(H2O)와 생석회(CaO)의 수화반응으로 석회유([Ca(OH)2]가 제조된다. 제품제조탱크(3)에서 제조된 석회유는 제품출고용 저장탱크(5)로 이송 및 저장되고, 출고시 수송용차량(6)의 탱크로리를 통해 수요자의 사용탱크(7)로 옮겨 저장된다.
상기와 같은 종래기술에 따른 석회유 제조방법의 경우, 첫째 BCT차량(1)으로부터 사일로(2)에 생석회분말을 투입할 때 생석회분말의 비산에 따른 환경오염문제와 집진기의 필수적인 설치 문제가 있고, 둘째 생산처와 수요처가 분리되어 있어 생산처의 설비투자비용 상승과 수요처로의 물류비용 증대와 같은 비용손실이 크다는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하고자 특허등록번호 제10-1084690호의 '석회유 제조장치'는 도 2에 도시된 바와 같이 BCT차량(11)으로부터 생석회분말을 공급받는 원료투입관(10)과, 상기 원료투입관(10)의 타단과 연통되도록 합류되고, 일단으로부터 용수가 공급되어 상기 원료투입관(10)으로부터 이동된 상기 생석회분말을 혼합시키면서 혼합된 상기 생석회분말 및 용수를 타단으로 공급하는 공급관(20)과, 상기 공급관(20)으로부터 상기 생석회분말 및 용수를 공급받고, 내부에 설치된 교반기(31)를 통해 공급받은 상기 생석회분말 및 용수를 교반시켜 석회유가 제조 및 저장되는 석회유탱크(30)와, 상기 석회유탱크(30)의 일측에 설치되어 저장된 상기 석회유를 배출시키는 배출관(40)을 포함하여 이루어진다.
그에 따라, 수요자가 직접 석회유를 제조할 수 있도록 석회유탱크(30) 하나로 석회유를 제조, 생산 및 사용할 수 있는 설비를 제공하여, 액상의 석회유 운반시 발생하는 물류비용을 현저하게 감소시키고, 석회유 제조시 분진 발생을 방지할 수 있게 하였다.
그러나, 상술한 종래 기술에 따른 석회유 제조장치의 경우에도 석회유탱크(30) 내부에서 생석회분말 및 용수가 수화반응하여 석회유가 제조될 때 대략 90 내지 100℃에 달하는 발열반응이 일어나고, 90 내지 100℃의 온도로 제조된 수톤 내지 수십톤의 석회유를 사용하고자 할 때에는 상온(20±5℃)이 될 때까지 하루나 이틀 동안 자연냉각하여 상온보관하게 되므로 석회유의 최종 사용시까지의 자연냉각을 위한 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다.
이와 동시에 상기 공급관(20)을 통해 공급되는 용수는 저온 또는 상온의 온도로 공급되는데, 생석회분말과 수화반응하는 물의 온도가 40 내지 50℃ 정도의 온수를 사용할 경우 수화반응시 반응속도 및 효율이 상승하게 된다.
상술한 문제점을 해결하고, 수화반응시 온수를 사용할 때의 장점을 극대화시키는 것을 과제 해결의 원리로 하여, 석회유 제조시 수화반응에 의해 발생하는 폐열을 공급되는 용수의 온도를 높이는데 사용할 수 있다면 수화반응에 필요한 최적의 온도로 용수를 공급하여 반응효율을 높이면서 석회유의 제조시간을 단축할 수 있을 것이다.
상기와 같은 관점에서 안출된 본 발명의 목적은, 액상 석회유의 제조시에 발생하는 폐열을 회수하여 용수에 전달함으로써 수화반응에 필요한 최적의 온도로 용수를 공급하여 반응효율을 높이면서 석회유의 제조시간을 단축할 수 있는 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관된 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법은, 용수공급관으로부터 상온의 용수를 공급받아 용수탱크의 내부에 저장하는 용수저장단계와, 상기 용수탱크와 연결된 용수투입관의 일단으로부터 타단까지 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 이송시키는 용수투입단계와, 생석회분말이 운반되는 BCT차량으로부터 압력공급을 통해 원료투입관의 일단으로부터 타단까지 상기 생석회분말을 이송시키는 원료투입단계와, 석회유탱크의 내부로 상기 용수투입관의 타단으로부터 상기 용수를 공급받은 후 상기 원료투입관의 타단으로부터 상기 생석회분말을 공급받고, 상기 석회유탱크의 내부에 설치된 교반기를 통해 공급받은 상기 생석회분말 및 용수를 교반시켜 석회유가 제조 및 저장되는 석회유제조단계와, 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 상기 석회유탱크의 내부에 저장된 석회유와 열교환시킨 후 다시 용수탱크의 내부에 저장되도록 폐열회수라인을 통해 순환시키는 폐열회수단계와, 상기 석회유탱크의 일측에 설치된 배출관을 통해 상기 석회유탱크의 내부에 제조되어 저장된 상기 석회유를 배출하는 석회유배출단계를 포함하여 이루어진다.
또한, 상기 폐열회수단계는, 일단이 상기 용수탱크의 하부와 연결된 송출관을 통해 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 상기 송출관의 타단으로 송출하는 용수송출단계와, 일단이 상기 송출관의 타단과 연결되고, 타단이 상기 석회유탱크의 내부를 경유하는 열교환관을 통해 상기 석회유탱크의 내부에 저장된 석회유와 상기 송출관을 통해 송출된 용수를 열교환시키는 열교환단계와, 일단이 상기 열교환관의 타단과 연결되고, 타단이 상기 용수탱크의 상부와 연결되는 회수관을 통해 열교환된 상기 용수를 상기 용수탱크의 내부로 회수하는 용수회수단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐열회수단계는, 석회유온도센서를 통해 상기 석회유탱크의 내부에 저장된 석회유의 온도를 감지하는 석회유온도감지단계와, 용수온도센서를 통해 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수의 온도를 감지하는 용수온도감지단계와, 상기 석회유온도센서 및 용수온도센서 각각으로부터 감지된 온도값을 전달받아 상기 용수송출단계가 수행되도록 제어하는 폐열회수제어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 폐열회수제어단계는, 상기 석회유온도센서로부터 전달받은 온도값이 40℃ 이상인 경우 상기 용수온도센서로부터 전달받은 온도값이 40 내지 50℃ 범위를 가지도록 상기 용수송출단계가 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 석회유탱크에 설치된 계량기를 통해 상기 원료투입관으로부터 공급되는 생석회분말 및 상기 용수투입관으로부터 공급되는 용수의 공급량을 계량하는 석회유계량단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법은, 액상 석회유의 제조시에 발생하는 폐열을 폐열회수라인을 통해 회수하여 용수에 전달함으로써 수화반응에 필요한 최적의 온도로 용수를 공급하여 반응효율을 높이면서 석회유의 제조시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 석회유 제조방법의 일 실시예를 도시한 구성도이고,
도 2는 종래 기술에 따른 석회유 제조장치의 다른 실시예를 도시한 구성도이며,
도 3은 본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법의 일 실시예를 도시한 블럭도이고,
도 4는 도 3의 실시예의 각 단계를 수행하기 위한 전체적인 구성도이며,
도 5는 도 3의 실시예 중 용수저장단계의 수행과정을 도시한 요부 구성도이고,
도 6은 도 3의 실시예 중 용수투입단계의 수행과정을 도시한 요부 구성도이고,
도 7은 도 3의 실시예 중 원료투입단계의 수행과정을 도시한 요부 구성도이며,
도 8 내지 10은 도 3의 실시예 중 석회유제조단계의 수행과정을 도시한 요부 구성도이며,
도 11은 본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법의 다른 실시예를 도시한 블럭도이고,
도 12는 도 11의 실시예 중 폐열회수단계의 수행과정을 도시한 요부 구성도이며,
도 13은 도 4의 실시예 중 수증기배출구, 스프레이관 및 스프레이노즐이 추가로 설치된 상태를 도시한 요부 구성도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법은, 도 3에 도시된 바와 같이 용수저장단계(S100), 용수투입단계(S200), 원료투입단계(S300), 석회유제조단계(S400), 폐열회수단계(S500) 및 석회유배출단계(S600)를 포함하여 이루어지고, 도 11에 도시된 바와 같이 석회유계량단계(S700)를 더 포함할 수 있다. 또한, 상기 폐열회수단계(S500)는 용수송출단계(S510), 열교환단계(S520) 및 용수회수단계(S530)를 포함할 수 있고, 석회유온도감지단계(S540), 용수온도감지단계(S550) 및 폐열회수제어단계(S560)를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법을 수행하기 위한 각각의 구성으로, 도 4 내지 10, 12 및 13에 도시된 바와 같이 용수탱크(100), 원료투입관(200), 용수투입관(300), 석회유탱크(400), 배출관(500) 및 폐열회수라인(600)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 폐열회수라인(600)은 송출관(610), 열교환관(620) 및 회수관(630)을 포함할 수 있고, 석회유온도센서(700), 용수온도센서(800) 및 제어부(900)를 더 포함할 수 있다.
용수저장단계(S100)는 도 3 내지 5에 도시된 바와 같이 용수공급관(110)으로부터 상온의 용수를 공급받아 용수탱크(100)의 내부에 저장한다. 용수공급관(110)으로부터 공급되는 용수는 산업용 또는 공업용 용수로서, 해당 지역의 수돗물이나 지하수일 수 있으며 하절기에는 상온 또는 동절기에는 저온의 용수일 수 있다. 용수탱크(100)는 용수공급관(110)을 통해 내부로 상온의 용수를 공급받아 저장한 후 후술하는 용수투입단계(S200)에서 용수투입관(300)의 일단을 통해 타단으로 저장된 용수를 공급한다. 이때 용수탱크(100) 내부에 저장된 용수는 후술하는 폐열회수라인(600)을 통해 열교환되어 온도가 상승한 온수일 수 있다.
용수투입단계(S200)는 도 3, 4 및 6에 도시된 바와 같이 상기 용수탱크(100)와 연결된 용수투입관(300)의 일단으로부터 타단까지 상기 용수탱크(100)의 내부에 저장된 용수를 이송시킨다. 즉, 용수투입관(300)의 일단으로부터 상기 용수탱크(100)의 내부에 저장된 용수가 공급되고, 타단을 통해 후술하는 석회유탱크(300)의 내부로 이송된다.
원료투입단계(S300)는 도 3, 4 및 7에 도시된 바와 같이 생석회분말이 운반되는 BCT차량(210)으로부터 압력공급을 통해 원료투입관(200)의 일단으로부터 타단까지 상기 생석회분말을 이동시킨다. 여기서 BCT차량(210)은 벌크시멘트트레일러(Bulk Cement Trailer)로서 원료를 분말상태로 운반하는 트럭이다. 구체적으로 BCT차량(210)은 분말상태의 원료인 생석회분말을 탱크에 싣고 수요자에게 운반하여 차량에 장착된 컴프레서에서 발생되는 압축공기의 힘으로 탱크 내부의 생석회분말을 불어 내보낸다. BCT차량(210)에서 공급되는 생석회분말은 상기 원료투입관(200)의 일단으로부터 타단까지 이동하게 된다. 즉, 원료투입관(200)의 일단이 상기 BCT차량(210)과 연결되고, 타단은 후술하는 석회유탱크(200)의 내부까지 연결된다.
석회유제조단계(S400)는 도 3, 4 및 8 내지 10에 도시된 바와 같이 석회유탱크(400)의 내부로 상기 용수투입관(300)의 타단으로부터 상기 용수를 공급받은 후 상기 원료투입관(200)의 타단으로부터 상기 생석회분말을 공급받고, 상기 석회유탱크(400)의 내부에 설치된 교반기(410)를 통해 공급받은 상기 생석회분말 및 용수를 교반시켜 석회유가 제조 및 저장된다. 즉, 도 8 및 9에 도시된 바와 같이 석회유탱크(400)의 내부로 용수투입관(300)을 통해 용수탱크(100)에 저장된 용수를 공급받아 적정량을 채운 후 원료투입관(200)을 통해 생석회분말을 채워진 용수 내에 투입하는 것이다. 따라서, 원료투입관(200)을 통해 투입되는 생석회분말은 석회유탱크(400)의 내부에 투입됨과 동시에 용수와 혼합되므로 분진의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다. 석회유탱크(400)의 내부에서 혼합된 용수와 생석회분말이 상기 교반기(410)를 통해 교반되면서, 용수(H2O)와 생석회(CaO)의 수화반응으로 석회유([Ca(OH)2]가 제조된다. 상기 교반기(410)는 프로펠러 타입으로 석회유탱크(400)의 내부에 회전 가능하게 설치되고, 교반기(410)를 회전시키는 회전모터는 석회유탱크(400)의 상부에 절연될 수 있도록 설치한다.
상술한 바와 같이 용수저장단계(S100), 용수투입단계(S200), 원료투입단계(S300) 및 석회유제조단계(S400)를 통해 석회유를 제조 및 저장할 수 있게 된다. 다만, 여기서 석회유탱크(400) 내부에 혼합된 생석회분말 및 용수가 수화반응에 의하여 석회유로 제조될 경우, 수화반응시 발생하는 발열로 온도가 90 내지 100℃에 이르게 된다. 90 내지 100℃의 온도로 제조된 수톤 내지 수십톤의 석회유를 사용하고자 할 때에는 상온(20±5℃)이 될 때까지 하루나 이틀 동안 자연냉각하여 상온보관하게 되므로 석회유의 최종 사용시까지의 자연냉각을 위한 시간이 오래 걸린다는 문제가 있다. 또한, 석회유탱크(400) 내부에 제조된 고온의 석회유를 자연냉각으로 식히게 될 경우 버려지는 열에너지를 낭비하게 되고, 이러한 폐열을 활용할 수 있는 방안을 강구할 때 석회유 제조시 공급되는 용수의 온도가 40 내지 50℃ 사이의 온수로 공급될 경우 수화반응의 속도 및 효율이 증가하므로 이러한 폐열을 용수의 온도를 높이도록 할 필요가 있다. 이를 위하여, 도 3 및 11에 도시된 바와 같이 폐열회수단계(S500)를 더 포함할 수 있다.
폐열회수단계(S500)는 도 3, 4, 11 및 12에 도시된 바와 같이 상기 용수탱크(100)의 내부에 저장된 용수를 상기 석회유탱크(400)의 내부에 저장된 석회유와 열교환시킨 후 다시 용수탱크(100)의 내부에 저장되도록 폐열회수라인(600)을 통해 순환시킨다. 보다 구체적으로, 상기 폐열회수라인(600)은 일단이 상기 용수탱크(100)의 하부와 연결되고, 상기 용수탱크(100)의 내부에 저장된 용수를 타단으로 송출하는 송출관(610)과, 일단이 상기 송출관(610)과 연결되고, 타단이 상기 석회유탱크(400)의 내부를 경유하는 열교환관(620)과, 일단이 상기 열교환관(620)의 타단과 연결되고, 타단이 상기 용수탱크(100)의 상부와 연결되는 회수관(630)을 포함할 수 있다. 그에 따라, 상기 폐열회수단계(S500)는 용수송출단계(S510), 열교환단계(S520) 및 용수회수단계(S530)를 포함할 수 있다.
즉, 도 12에 도시된 바와 같이 용수송출단계(S510)는 상기 송출관(610)을 통해 용수탱크(100)의 하부로 용수를 송출하고, 열교환단계(S520)는 상기 열교환관(620)을 통해 송출관(610)으로부터 송출된 용수를 석회유탱크(400)의 내부에 저장된 석회유와 열교환시키며, 용수회수단계(S530)는 상기 열교환관(620)을 통해 열교환된 용수를 다시 용수탱크(100)의 상부로 용수를 회수하는 것이다.
상기 석회유탱크(400) 내부에 제조되어 저장된 석회유는 수화반응시 발열반응에 의해 90 내지 100℃의 온도로 상승된 상태이고, 용수탱크(100) 내부에 저장된 용수는 저온 또는 상온으로서, 용수탱크(100) 내부에 저장된 용수가 폐열회수라인(600)의 송출관(610)을 통해 송출되어 열교환관(620)을 지나면서 석회유탱크(400) 내부에 저장된 석회유와 열교환하게 된다. 그에 따라, 석회유탱크(400) 내부에 저장된 석회유의 열에너지가 열교환관(620)을 지나는 용수로 전달되어, 석회유의 온도는 낮아지면서 용수의 온도는 상승하게 된다. 온도가 상승한 용수는 폐열회수라인(600)의 회수관(630)을 통해 용수탱크(100)로 다시 회수되어 저장된다.
폐열회수라인(600)의 송출관(610)은 용수탱크(100)의 하부와 연결되고, 회수관(630)은 용수탱크(100)의 상부와 연결되는데, 용수탱크(100) 내부에 저장된 용수의 경우 물의 온도에 따라 비중이 달라지므로 물의 온도가 낮을수록 비중이 크고, 물의 온도가 높아질수록 물의 비중이 작아지기 때문이다. 즉, 용수탱크(100) 내부에 저장된 용수라도 온도가 낮은 용수는 용수탱크(100)의 하부로 이동하고, 온도가 높은 용수는 용수탱크(100)의 상부로 이동하므로 폐열회수라인(600)의 송출관(610)을 통해 열교환관(620)으로 이동하여 열교환할 용수는 용수탱크(100)의 하부로 이동한 상대적으로 낮은 온도의 용수인 것이 열교환효율이 좋기 때문이다.
그에 따라, 석회유탱크(400) 내부에서 석회유의 제조시에 발생하는 폐열을 폐열회수라인(600)을 통해 회수하여 용수탱크(100)에 저장된 용수에 전달함으로써 용수탱크(100)에 저장된 용수의 온도를 수화반응에 필요한 최적의 온도로 유지하고, 이러한 용수탱크(100)에 저장된 온수를 용수투입관(300)을 통해 석회유탱크(400)의 내부로 공급하여 생석회분말과의 수화반응시 반응속도 및 반응효율을 높일 수 있는 것이다. 특히, 석회유탱크(400)에서 제조된 고온의 석회유를 수일동안 자연냉각으로 오랜시간동안 식혀야 하는 것으로부터 탈피하여 폐열회수라인(600)을 통해 사용에 필요한 온도로 빠르게 냉각할 수 있어 석회유의 제조시간을 단축할 수 있는 것이다.
이 경우 상기 폐열회수라인(600)의 가동을 위한 제어알고리즘이 요구되고, 이를 위하여 상기 폐열회수단계(S500)는 석회유온도감지단계(S540), 용수온도감지단계(S550) 및 폐열회수제어단계(S560)를 더 포함할 수 있다. 즉, 석회유온도감지단계(S540)는 석회유온도센서(700)를 통해 상기 석회유탱크(400)의 내부에 저장된 석회유의 온도를 감지하고, 용수온도감지단계(S550)는 용수온도센서(800)를 통해 상기 용수탱크(100)의 내부에 저장된 용수의 온도를 감지하며, 폐열회수제어단계(S560)는 상기 석회유온도센서(700) 및 용수온도센서(800) 각각으로부터 감지된 온도값을 전달받아 상기 용수송출단계(S510)가 수행되도록 제어한다. 이러한 폐열회수라인(600)의 제어는 제어부(900)를 통해 이루어지고, 폐열회수단계(S500)는 용수송출단계(S510)의 수행 여부에 따라 폐열회수라인(600)이 가동하므로 제어부(900)는 용수송출단계(S510)의 수행여부만 제어하면 족하다.
보다 구체적으로, 석회유 제조시 수화반응에 최적의 반응속도 및 반응효율을 가지는 용수의 공급온도는 40 내지 50℃ 범위이므로 용수탱크(100)에 저장된 용수의 온도를 최적의 온도로 유지할 수 있도록 해야 하고, 당연히 석회유탱크(400) 내부에 제조된 석회유가 저장되어 있어야 하고, 용수의 최적온도보다 높아야 할 것이다. 따라서, 상기 폐열회수제어단계(S500)는 상기 석회유온도센서(700)로부터 전달받은 온도값이 40℃ 이상인 경우 상기 용수온도센서(800)로부터 전달받은 온도값이 40 내지 50℃ 범위를 가지도록 상기 용수송출단계(S510)가 수행되도록 제어한다.
상술한 바와 같이 폐열회수단계(S500)의 수행을 통해 석회유탱크(400)에 제조되어 저장된 고온의 석회유는 용수탱크(100)에 저장된 용수와 열교환하여 자연냉각과 대비해 보다 빠른 시간안에 냉각이 이루어지고, 석회유의 열에너지는 용수탱크(100)에 저장된 용수로 전달되어 수화반응시 필요한 최적의 온도를 가지게 된다. 이렇게 최종적으로 제조 및 냉각되어 석회유탱크(400)에 저장된 석회유는 사용을 위해 배출되어야 한다.
즉, 석회유배출단계(S600)는 도 3 및 4에 도시된 바와 같이 상기 석회유탱크(400)의 일측에 설치된 배출관(500)을 통해 상기 석회유탱크(400)의 내부에 제조되어 저장된 상기 석회유를 배출한다. 즉, 상기 석회유탱크(400)에서 제조된 석회유는 그대로 상기 석회유탱크(400)에 저장되고, 사용시 필요할 때마다 석회유를 상기 배출관(500)을 통해 배출하여 사용하면 되므로, 상기 석회유탱크(400)는 제조와 저장 및 사용을 겸하는 다기능의 탱크이다. 그에 따라, 생산처에서 사용처까지 석회유를 운반할 필요가 없으므로 물류비용을 현저하게 절감시킬 수 있다.
한편, 석회유탱크(400)는 물론, 용수탱크(100)에 각각 저장된 석회유 및 용수의 무게를 계량할 수 있는 계량기가 필요하다. 보통 탱크의 크기에 맞게 한번에 일정량씩 생석회분말 및 용수를 공급하기 때문에 문제가 없지만, 석회유의 제조량을 가변시키거나 제조된 석회유나 용수의 남은 양을 확인할 필요가 있기 때문이다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이 석회유계량단계(S700)는 상기 석회유탱크(400)에 설치된 계량기(420)를 통해 상기 원료투입관(200)으로부터 공급되는 생석회분말 및 상기 용수투입관(300)으로부터 공급되는 용수의 공급량을 계량한다. 도면부호는 도시하지 않았으나 용수탱크(100)의 경우에도 상기 용수공급관(110)으로부터 공급되는 용수의 공급량 또는 용수투입관(200)으로 공급되는 용수의 공급량을 계량할 수 있다.
또 한편, 상기 석회유탱크(400)의 교반기(410)를 통해 상기 생석회분말 및 용수가 교반되면 수화반응으로 인하여 발열반응이 일어나고, 그에 따라 수증기가 발생하게 된다. 따라서 도 4, 8 내지 10, 12 및 13에 도시된 바와 같이 상기 석회유탱크(400) 내부에서 발생하는 수증기를 외부로 배출할 수 있도록 상기 석회유탱크(400)의 상부에 수증기배출구(430)가 설치될 수 있다.
이때, 상기 수증기배출구(430)를 통해 수증기가 그대로 배출되게 되면, 수증기의 배출에 따라 석회유탱크(400) 내부의 용수의 공급량 감소로 인해 석회석의 농도가 변화하게 되고, 수증기의 발생으로 인해 미관을 해치게 될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 도 13에 도시된 바와 같이 스프레이관(310) 및 스프레이노즐(320)을 더 포함할 수 있다.
즉, 도 13에 도시된 바와 같이 스프레이관(310)은 일단이 상기 용수투입관(300)으로부터 분기되어 상기 용수투입관(300)으로부터 용수를 공급받고, 타단이 상기 수증기배출구(430)의 내부에 위치하여 상기 용수를 배출한다. 또한, 스프레이노즐(320)은 상기 스프레이관(310)의 타단에 설치되고, 상기 스프레이관(310)으로부터 배출되는 용수를 분사시켜 상기 수증기배출구(430)로 배출되는 수증기를 응축시킨다.
상기 스프레이노즐(320)을 통해 용수를 압력을 가해 뿜어 수증기에 분사하면, 수증기의 일부가 액체로 변화되는 응축현상이 발생한다. 그에 따라 상기 수증기배출구(430)로 배출하고자 하는 수증기가 응축되어 액화되고, 다시 석회유탱크(400)의 내부로 유입됨에 따라 수증기의 배출량을 현저하게 감소시킬 수 있는 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법은, 액상 석회유의 제조시에 발생하는 폐열을 폐열회수라인(600)을 통해 회수하여 용수에 전달함으로써 수화반응에 필요한 최적의 온도로 용수를 공급하여 반응효율을 높이면서 석회유의 제조시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시예는, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
100 : 용수탱크 110 : 용수공급관
200 : 원료투입관 210 : BCT차량
300 : 용수투입관
310 : 스프레이관 320 : 스프레이노즐
400 : 석회유탱크 410 : 교반기
420 : 계량기 430 : 수증기배출구
500 : 배출관
600 : 폐열회수라인 610 : 송출관
620 : 열교환관 630 : 회수관
700 : 석회유온도센서
800 : 용수온도센서
900 : 제어부
S100 : 용수저장단계
S200 : 용수투입단계
S300 : 원료투입단계
S400 : 석회유제조단계
S500 : 폐열회수단계 S510 : 용수송출단계
S520 : 열교환단계 S530 : 용수회수단계
S540 : 석회유온도감지단계 S550 : 용수온도감지단계
S560 : 폐열회수제어단계
S600 : 석회유배출단계
S700 : 석회유계량단계

Claims (5)

  1. 용수공급관으로부터 상온의 용수를 공급받아 용수탱크의 내부에 저장하는 용수저장단계와,
    상기 용수탱크와 연결된 용수투입관의 일단으로부터 타단까지 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 이송시키는 용수투입단계와,
    생석회분말이 운반되는 BCT차량으로부터 압력공급을 통해 원료투입관의 일단으로부터 타단까지 상기 생석회분말을 이송시키는 원료투입단계와,
    석회유탱크의 내부로 상기 용수투입관의 타단으로부터 상기 용수를 공급받은 후 상기 원료투입관의 타단으로부터 상기 생석회분말을 공급받고, 상기 석회유탱크의 내부에 설치된 교반기를 통해 공급받은 상기 생석회분말 및 용수를 교반시켜 석회유가 제조 및 저장되는 석회유제조단계와,
    상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 상기 석회유탱크의 내부에 저장된 석회유와 열교환시킨 후 다시 용수탱크의 내부에 저장되도록 폐열회수라인을 통해 순환시키는 폐열회수단계와,
    상기 석회유탱크의 일측에 설치된 배출관을 통해 상기 석회유탱크의 내부에 제조되어 저장된 상기 석회유를 배출하는 석회유배출단계를 포함하고,
    상기 폐열회수단계는,
    일단이 상기 용수탱크의 하부와 연결된 송출관을 통해 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수를 상기 송출관의 타단으로 송출하는 용수송출단계와,
    일단이 상기 송출관의 타단과 연결되고, 타단이 상기 석회유탱크의 내부를 경유하는 열교환관을 통해 상기 석회유탱크의 내부에 저장된 석회유와 상기 송출관을 통해 송출된 용수를 열교환시키는 열교환단계와,
    일단이 상기 열교환관의 타단과 연결되고, 타단이 상기 용수탱크의 상부와 연결되는 회수관을 통해 열교환된 상기 용수를 상기 용수탱크의 내부로 회수하는 용수회수단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 폐열회수단계는,
    석회유온도센서를 통해 상기 석회유탱크의 내부에 저장된 석회유의 온도를 감지하는 석회유온도감지단계와,
    용수온도센서를 통해 상기 용수탱크의 내부에 저장된 용수의 온도를 감지하는 용수온도감지단계와,
    상기 석회유온도센서 및 용수온도센서 각각으로부터 감지된 온도값을 전달받아 상기 용수송출단계가 수행되도록 제어하는 폐열회수제어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 폐열회수제어단계는,
    상기 석회유온도센서로부터 전달받은 온도값이 40℃ 이상인 경우 상기 용수온도센서로부터 전달받은 온도값이 40 내지 50℃ 범위를 가지도록 상기 용수송출단계가 수행되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 석회유탱크에 설치된 계량기를 통해 상기 원료투입관으로부터 공급되는 생석회분말 및 상기 용수투입관으로부터 공급되는 용수의 공급량을 계량하는 석회유계량단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수라인을 이용한 석회유 제조방법.
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