KR102134314B1 - 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치 - Google Patents

친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연갈탄 분말을 추출액 및 물과 함께 혼합한 혼합재를 사용하여 겔 상태의 부식산 페이스트로 제조하기 위한 제조장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 상기 혼합재를 일정량 저장 및 배출하기 위한 추출교반드럼; 상기 추출교반드럼 내부에 저장된 혼합재를 뒤섞기 위한 교반 샤프트; 상기 추출교반드럼 내부로 마이크로 웨이브를 발사하기 위한 마이크로 웨이브 발진기; 및 상기 추출교반드럼의 하부를 커버하는 보온 재킷;을 포함하여 구성됨에 따라, 연갈탄 미세분말을 사용하여 부식산 페이스트를 제조할 수 있는 부식산 페이스트 제조장치를 형성함으로서,
갈탄 중 가장 탄화가 덜 되어 버려지는 자원을 활용하여 추출한 휴믹산을 추출할 수 있는 장치를 개발함과 동시에 보관과 다양한 용도로 사용할 수 있는 유기질 고부가가치 산업소재이며, 수입대체할 수 있으며 생산비를 대폭 줄일 수 있는 생산성의 효율을 증대와 천연 유기질 비료, 공기정화 등의 제품화하여 고부가가치로 활용할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치{Manufacturing apparatus for humic acid paste}
본 발명은 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연갈탄((휴메이트, 레오날다이트, 휴말라이트, Humate, Leonardite, Lignite, Humalite 등) 식물이 고압과 고열로 인해 탄화가 이루어지는 과정중, 석탄처럼 완전 탄화가 이루어지지 않고 덜 탄화된 것으로 갈탄 중 가장 탄화가 덜 되어 석탄 발전소에서 연료용으로 부적합하고 환경오염물질을 다량배출하는 저품위 연갈탄 자원을 활용하여 추출한 휴믹산은 유기질 고부가가치 산업소재이며, 해외에서 전량 수입하는 것을 수입대체할 수 있으며 생산비를 줄일 수 있는 생산성의 효율을 높이는 부식산페이스트 제조장치이며, 특히 희소가치가 큰 산업소재를 국산화, 수입대체 하여 천연 유기질 비료, 축산악취 및 미세먼지 저감 등의 녹색기술 및 제품화하여 고부가가치로 활용할 수 있는 부식산 페이스트 제조장치에 관한 것이다.
휴믹은 유기물에 속하지만, 모든 유기물이 곧 휴믹은 아니다. 휴믹은 토양유기물이 변해서 된 것이기 때문이다. 유기물(Organic matter)이란 본래 탄소원자를 함유한 화합물로서 생물에서 나온 것이거나 합성되었거나 모든 유기화합물을 의미하지만, 농업에서는 동물, 식물, 미생물 등의 생물에서 자연적으로 유래한 유기화합물만을 의미하고 있다. 토양유기물(Soil organic matter)은 단순히 토양에 있는 유기물을 의미하고 있으므로, 본질적으로는 유기물과 다르지 않다. 그러나, 토양에 있는 유기물은 수많은 종류와 수많은 양의 미생물의 영향을 받으면서 변하고 있다는 점이 일반적으로 말하는 유기물과는 다르다. 다시 말하면, 토양에 있는 유기물은 미생물에 의해서 끊임없이 분해되고 중합되어 변화되고 있다는 점이다. 따라서, 토양유기물은 결국 토양환경에 크게 영향을 받고, 영향을 미치므로 일반 유기물과는 달리 복잡한 개념을 갖고 있다. 토양에 있는 유기물은 변화단계로 보아 4종류로 구분이 되며, 이는 (1) 살아있는 유기물, (2) 미숙유기물, 3) 비휴믹, (4) 휴믹 등이다. (1) 살아있는 유기물이란 식물뿌리, 토양동물, 토양미생물 등과 같이 세포가 살아있는 유기물을 말하고, (2) 미숙유기물이란 낙엽, 가지, 동식물유체 등과 같이 동식물의 조직이 부숙과정에 있는 유기물을 말하고, (3) 비휴믹(Non-humus)이란 다당류, 단백질, 지질, 아미노산 등과 같이 미숙유기물이 휴믹화(Humification)되는 과정에 있는 유기물을 말하고, (4) 휴믹물질 비휴믹이 더욱 변화되어 갈색-흑색의 유기 교질(Colloid)로 된 유기물을 말한다. 즉, 토양에 들어간 유기물(Organic matter)이 긴 세월 동안에 분해, 축합, 중합되고, 산화되어 이중결합이 증가하고, 축합고리가 형성된 고분자화합물로서, 갈색-흑색의 유기교질 상태의 유기물을 말한다. 여기에서 중합이란 동일분자 2개 이상이 결합되어 중합체(Polimer)가 생성되는 반응을 말하고, 축합이란 동종 또는 이종의 2분자가 물 또는 저분자가 제거되면서 결합하는 반응을 말한다. 그리고, 교질(콜로이드)이란 1-100nm 크기의 작은 입자로서 액체 내에서 분산될 수 있는 상태를 말한다.
종래의 일반적으로 부식산은 토양 유기물을 알칼리로 추출하여 생긴 유기물 중 산성에서 침전되는 암색의 유기 물질로서, 석탄을 분쇄하여 상기 부식산을 분리하는 방법으로 대한민국 공개특허 제10-2014-0126486호(2014.10.31. 공개)에는 '게르마늄 부식산의 분리방법'이 발명되어 있다.
상기 발명의 구성을 구체적으로 살펴보면 'a) 게르마늄 화합물을 함유하는 석탄을 분쇄하고 건조하는 단계; b) 상기 a) 단계에서 건조된 석탄을 알칼리용액과 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계; 및 c) 상기 혼합액의 상층액을 고액 분리하는 단계;'로 이루어지고, 석탄은 무연탄, 역청탄, 아역청탄, 아탄, 갈탄, 연갈탄, 이탄 및 토탄 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상으로 이루어지며, 상기 고액 분리는 원심분리기를 이용한 혼합재 제거에 의해 이루어지는 것이다.
상기와 같이 미세분말화하여 교환하거나 침전하는 과정을 거치는 동안에 추출생산하는 것은 이미 공지되어 있으나 오랜 시간이 걸리는 문제점이 있어 생산의 효율성이 떨어지게 되며 액상으로 하게 되므로 많은 양을 추출하기가 어렵고, 특히 미추출된 잔액을 다시 처리 가공하는 문제점이 발생하였다.
특히, 가공후 잔액을 재처리하지 않고 사용할 수 있도록 하되 보관과 사용처가 비료, 암모니아제거, 액취제거 등을 처리할 수 있는 친환경소재의 부식산 페이스트를 형성하여 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 부식산 페이스트를 생산하는 시스템이의 기술이 필요하게 되었다.
1. 대한민국 공개특허 제10-2014-0126486호(2014.10.31) 2. 대한민국특허청 공개특허 제10-2012-0108816(2012.10.05)
본 발명은 연갈탄 미세분말을 사용하여 부식산 페이스트를 제조하되, 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치를 제공하려는 것이다.
본 발명은 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용하여 수분의 함량을 선택적으로 배출하도록 형성한 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 생상의 효율성을 높이고, 사용자가 편리하게 사용할 수 있는 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치를 제공하는 데 있다.
본 발명은 연갈탄 분말을 추출액과 물에 혼합한 혼합재를 사용하여 겔 상태의 부식산 페이스트 제조장치에 있어서,
상기 혼합재를 교반하기 위한 저장공간 및 배출하기 위한 투입구와 배출구 및 증발하는 증기를 배출하기 위한 수분 배출구를 갖춘 추출교반드럼;
상기 추출교반드럼의 중심을 관통하여 설치되고, 상기 추출교반드럼 내부에 저장된 혼합재를 뒤섞기 위해 다수의 교반 암이 형성된 교반 샤프트;
상기 추출교반드럼의 상측에 설치되고, 상기 추출교반드럼 내부로 마이크로 웨이브를 발사하기 위한 마이크로 웨이브 발진기; 및 상기 추출교반드럼의 하부를 커버하면서 그 내부에는 일정온도 유지를 위한 히터봉이 내장된 열매체가 충전된 보온 재킷;을 포함하여 구성된다.
상기 추출교반드럼은 상기 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 40~60%를 제거하기 위한 마이크로 웨이브 발진기가 설치된 제 1수분증발 및 추출교반드럼;
상기 제1 수분증발 및 추출교반드럼으로부터 혼합재가 유입되고, 상기 유입된 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 50~90%을 제거하기 위한 마이크로 웨이브 발진기가 설치된 제2 수분증발 및 추출교반드럼;및
상기 제2 수분증발 및 추출교반드럼으로부터 혼합재가 유입되고, 상기 유입된 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 5~45% 제거하기 위한 마이크로 웨이브 발진기가 설치된 제3 수분증발 및 추출교반드럼;으로 구성된다.
상기 제 1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼은 격벽에 의해 구획되는 한편, 상기 격벽에는
상기 혼합재가 이동하기 위한 개폐구; 상기 개폐구를 개폐하기 위한 개폐도어; 및 상기 개폐도어를 작동시키기 위한 개폐 실리더;를 포함하여 구성되고, 상기 교반 샤프트에는 회전 중 상기 혼합재를 상기 개폐구 측으로 밀어내는 회전 밀대;를 포함하여 구성된다.
상기 제 1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼 내부에는 수분량을 감지하여 상기 개폐 실린더의 작동을 제어하기 위한 수위감지 또는 수분감지 센서가 각각 설치된다.
상기 마이크로 웨이브 발진기는 마그네트론에서 발생한 마이크로 웨이브를 상기 추출교반드럼으로 유도하기 위한 튜브; 및 상기 추출교반드럼 내부에 저장된 혼합재의 양에 따라 튜브의 높낮이를 조절하기 위한 승강 실린더;를 포함하여 구성된다.
본 발명의 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치 및 그 장치를 이용한 부식산 페이스트 제조방법에 의하면 연갈탄 미세분말을 사용하여 부식산 페이스트를 제조함으로써, 부식산 용액과 페이스트의 분리가 용이하고, 분리된 페이스트의 점도 조절이 용이한 효과가 있다.
도 1는 본 발명이 적용된 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치를 도시한 상태도.
도 2는 본 발명이 적용된 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치의 교반 추출교반드럼을 도시한 상태도.
도 3은 본 발명이 적용된 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치의 마이크로 웨이브 발진부를 도시한 작동 설명도.
도 4는 본 발명이 적용된 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치의 실시 예를 도시한 설명도.
도 5와 도 6은 본 발명의 추출교반드럼내의 페이스트를 단계적으로 이동하기 위한 밀대의 사용상태도.
본 발명은 다양한 변경을 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 포함하는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조함한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 이동, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명의 부식산 페이스트로 제조장치(100)는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이 침전된 혼합재를 교반하기 위해 형성한 저장공간부 및 배출하기 위한 추출교반드럼(110), 상기 추출교반드럼 내부에 저장된 혼합재를 뒤섞기 위한 축기어(190)가 형성된 샤프트(120), 구상기 축기어를 회전시키도록 체인으로 연결된 구동모터(180)와 상기 추출교반드럼 내부로 마이크로 웨이브를 발사하기 위한 마이크로 웨이브 발진기(130) 및 상기 추출교반드럼의 하부를 커버하는 보온 재킷(140)을 포함하여 구성된다.
상기 추출교반드럼(110)은 연갈탄 분말을 추출액 및 물 함께 섞은 일정량의 혼합재를 저장 및 배출하기 위한 것으로서, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 혼합재를 투입하기 위한 투입구(111)가 상측에 설치되고, 상기 혼합재를 가열 및 교반하여 제조된 겔 상태의 부식산 페이스트를 배출하기 위한 배출구(112)가 전면에 형성되며, 상기 혼합재를 가열 및 교반하는 과정에서 발생하는 수분을 배출시키기 위한 수분 배출구(113)가 상측에 형성된다. 한편, 상기 추출교반드럼의 내면은 후술하는 마이크로 웨이브를 발진시 마이크로 웨이브가 외부로 흩어지지 않도록 가둘 수 있는 금속재로 형성되어야 한다.
상기와 같이 혼합재를 부식산 페이스트 제조장치(100)에 투입하여 일정온도를 유지하면서 교반함과 동시에 마이크로 웨이브를 이용하여 수분을 증발시킨 후 배출하는 것이다. 즉, 이 과정에서는 수분의 증발을 위한 온도로 유지 및 가열되는 것으로서, 이와 같은 과정을 통해 수분의 70~90%를 제거할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 연갈탄 미세분말을 사용하여 부식산 페이스트를 제조함으로써, 부식산 용액과 페이스트의 분리가 용이하고, 분리된 페이스트의 점도 조절이 용이하게 생산할 수 있도록 형성한 특징이 있다.
상기 보온 재킷(400)은 상기 추출교반드럼(100)의 하부를 커버하면서 그 내부에는 일정온도 유지를 위한 열매체가 충전된 것이다. 상기 보온 재킷(400)의 열매체는 예를 들어 유체로서 내장된 히터에 의해 가열되어 일정한 온도를 유지함으로써 추출교반드럼 내부를 일정온도로 유지하게 한다.
상기와 같이 마이크로 웨이브를 이용하여 혼합재를 가열함과 동시에 추출교반드럼(100)내에서 교반이 이루어짐으로 농축액인 부식산페이스트가 형성되어 배출구로 배출하도록 형성하고, 상기 배출구에는 포장재를 형성하여 무게로 포장하여 생산이 이루어지도록 형성하였다.
본 발명의 다른 실시예는
상기 추출교반드럼(110)은 일 실시 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 상기 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 40~60%를 제거하기 위한 제 1수분증발 및 추출교반드럼(110a)는,
물과 미분화된 연갈탄과 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 및 과산화수소수를 더한 추출액을 혼합된 원료혼합물을 5시~10시간을 추출을 위한 교반과 함께 수분을 제거하기 위해 내부의 온도는 80~200℃내로 가열되도록 마이크로 웨이브를 발진하도록 작동된다.
제2 수분증발 및 추출교반드럼(110b)는 상기 제1 수분증발 및 추출교반드럼으로부터 혼합재가 유입되면서 상기 유입된 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 50~90%를 제거하기 위하여 내부의 온도는 60~100℃내로 가열되도록 마이크로 웨이브를 발진하도록 온도를 조절하여 수분의 배출과 혼합재의 농도를 높이도록 이루어지며 상기 시간은 2~5시간내로 이루어지도록 형성하였다.
제3 수분증발 및 추출교반드럼(110c)는 상기 제2 수분증발 및 추출교반드럼으로부터 혼합재가 유입되면서 상기 유입된 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 5~45% 제거하기 위한 제3 수분증발 및 추출교반드럼(110c)의 하부는 일정온도 유지를 위한 히터봉이 내장된 열매체가 충전된 보온 재킷이 형성되어 온도를 유지하도록 형성하였다.
상기 각 제1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼(110a, 110b, 110c)의 상측에는 각각 별도의 수분 배출구(113)이 설치되어야 한다. 따라서 상기 추출교반드럼(110)은 격벽에 의해 제1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼(110a, 110b, 110c)으로 분리되어 단계적으로 수분증발이 이루어지기 때문에 증발의 효율성을 높여 원활한 작업이 이루어질 수 있게 된다.
상기 추출교반드럼(110)은 다른 실시 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 격벽(114)에 의해 제1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼(110a, 110b, 110c)으로 구획되는 한편, 상기 격벽에는 상기 혼합재가 이동하기 위한 개폐구(115), 상기 개폐구를 개폐하기 위한 개폐도어(116) 및 상기 개폐도어를 작동시키기 위한 개폐 실리더(117)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 개폐구(115)는 도면과 하기 추출교반드럼의 하부에 형성함으로써, 후술하는 회전 밀대(122)의 작동에 의해 혼합재가 자연스럽게 이동할 수 있도록 한다.
상기 도 5와 도 6에 도시한 회전 밀대(122)의 주걱형구조로 형성되어 필요시에 밀착할 수 있도록 조절이 가능한 회전형밀대를 고정하는 수평지지대(124)는 전후방으로 이동이 가능한 특징이 있다.
상기 수평지지대(124)는 전방수평지지대(125)와 후방수평지지대(126)로 형성되며, 상기 전방수평지지대(125)에 형성한 장착구(133)와 후방수평지지대에 형성한 삽입돌기(128)를 서로 체결하여 이동된 위치에서 고정하도록 관통구(132)에 고정볼트(129)와 너트(131)로 체결하여 고정한 특징이 있다.
상기 혼합재의 점도에 따라 개폐도어에 밀착하여 회전되어야 함으로 점도가 높을 경우에는 전방으로 이동하여 고정하고, 점도가 낮은 경우에는 밀착되지 않아도 개폐도어로 혼합재를 밀어넣을 수 있으므로 회전밀대(122)를 전후방으로 이동할 수 있는 특징이 있다.
본 발명의 상기 구획된 각 제1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼(110a, 110b, 110c) 내부에는 수분량을 감지하여 상기 개폐 실린더(117)의 작동을 제어하기 위한 유량 또는 수분 감지센서(118)가 각각 설치된다.
상기 교반 샤프트(120)는 상기 추출교반드럼(110)의 중심을 관통하여 설치되고, 상기 추출교반드럼 내부에 저장된 혼합재를 뒤섞기 위해 다수의 교반 암(121)이 형성된다. 상기 교반 샤프트(120)는 도면에 도시된 바와 같이 동력에 의해 일정한 속도로 연동하는 것이고, 상기 교반 샤프트(120) 상에 설치되는 교반 암(121)은 도면과 같이 일정간격 씩 떨어지게 형성하거나 촘촘히 또는 연속되는 스크루 형태로 형성할 수 있다.
상기 교반 샤프트(120)는 실시 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 격벽(114)에 의해 분리된 제1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼(110a, 110b, 110c) 사이로 혼합재를 이동시키기 위한 회전 밀대(122)가 설치된다. 상기 회전 밀대(122)는 상기 교반 샤프트(120)의 구동에 의해 함께 회전하면서 상기 혼합재를 상기 개폐구(115) 측으로 밀어내는 작용이 이루어지도록 형성된다.
상기 마이크로 웨이브 발진기(130)는 상기 추출교반드럼(110)의 상측에 설치되어 상기 추출교반드럼 내부로 마이크로 웨이브를 발사하기 위한 것으로서, 도면과 같이 1 이상 다수가 설치될 수 있다. 상기 마이크로 웨이브 발진기(130)는 마그네트론에 의해 발생하는 극초단파를 추출교반드럼 내부로 쏨으로써 추출교반드럼 내부의 물을 자극하여 가열되도록 하는 것이다.
한편, 상기 마이크로 웨이브 발진기(130)는 앞서 설명한 제1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼(110a, 110b, 110c)에 대하여 각각 설치하되, 각 구획된 추출교반드럼에서 일정시간 동안 필요한 양의 수분 증발이 이루어지도록 발진 용량을 설계하여야 한다.
상기 마이크로 웨이브 발진기(130)는 실시 예로서 도 4에 도시된 바와 같이 마그네트론에서 발생한 마이크로 웨이브를 상기 추출교반드럼(110)으로 유도하기 위한 튜브(131) 및 상기 추출교반드럼(110) 내부에 저장된 혼합재의 양에 따라 튜브의 높낮이를 조절하기 위한 승강 실린더(132)를 포함하여 구성된다. 즉, 상기 마이크로 웨이브 발진기(130)는 추출교반드럼(110) 내부에 저장된 혼합재의 저장량에 따라 승강 실린더를 작동시켜 튜브(131)의 높낮이를 조절함으로써 추출교반드럼 내부의 가열 중심을 조절하는 것이다. 예를 들면 상기 혼합재를 증발시킴으로써 혼합재의 부피가 줄어들어 그만큼 전체 혼합재의 중심이 낮아지면 상기 승강 실린더(132)가 작동하여 튜브(131)의 높낮이를 조절함으로써 가열 중심을 혼합재의 중심에 낮추는 것이다. 상기
상기 보온 재킷(400)은 상기 추출교반드럼(100)의 하부를 커버하면서 그 내부에는 일정온도 유지를 위한 열매체가 충전된 것이다. 상기 보온 재킷(400)의 열매체는 예를 들어 유체로서 내장된 히터에 의해 가열되어 일정한 온도를 유지함으로써 추출교반드럼 내부를 일정온도로 유지하게 한다.
상기 연갈탄 미세분말과 추출액과 물에 혼합한 혼합재를 형성한다. 이때, 상기 추출액은 연갈탄을 분해하여 부식산(휴믹산)을 축출하기 위한 것으로서 KOH, NaOH, LiOH, K2CO3, Na2CO3 또는 LiCO3 중에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 알칼리용액으로 이루어진다. 또한, 상기 연갈탄 미세분말을 물을 포함한 추출액을 1:5~1:30의 비율로 혼합하여 형성함이 바람직하다.
상기 분리된 혼합재를 부식산 페이스트 제조장치(100)에 투입하여 일정온도를 유지하면서 교반함과 동시에 마이크로 웨이브를 이용하여 수분을 증발시킨 후 배출하는 것이다. 즉, 이 과정에서는 수분의 증발을 위한 온도로 유지 및 가열되는 것으로서, 이와 같은 과정을 통해 수분의 70~90%를 제거할 수 있게 된다.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 연갈탄 미세분말을 사용하여 부식산 페이스트를 제조함으로써, 부식산 용액과 페이스트의 분리가 용이하고, 분리된 페이스트의 점도 조절이 용이하게 생산할 수 있도록 형성한 특징이 있다.
따라서, 본 발명자의 페이스트제조장치를 이용하여 생산의 자동화를 이룰 수 있으며 ,생산성을 높일 수 있는 특징이 있다.
100: 제조장치 110: 추출교반드럼
111: 투입구 112: 배출구
113: 수분 배출구 120: 교반 샤프트
121: 교반 암 130: 마이크로 웨이브 발진기
131: 튜브 132: 승강 실린더
140: 보온 재킷
210: 파쇄기 220: 분쇄 컨베이어
230: 미세 분쇄기 240: 재선별기
300: 교반기
400: 침전 탱크

Claims (6)

  1. 연갈탄 분말을 추출액과 물에 혼합한 혼합재를 사용하여 겔 상태의 부식산 페이스트로 제조하기 위한 제조장치에 있어서,
    상기 혼합재를 일정량 저장 및 배출하기 위한 투입구와 배출구 및 증발하는 증기를 배출하기 위한 수분 배출구형성하고,
    상기 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 40~60%를 제거하기 위한 마이크로 웨이브 발진기가 설치된 제 1수분증발 및 추출교반드럼;
    상기 제1 수분증발 및 추출교반드럼으로부터 혼합재가 유입되고, 상기 유입된 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 50~90%을 제거하기 위한 마이크로 웨이브 발진기가 설치된 제2 수분증발 및 추출교반드럼; 및 상기 제2 수분증발 및 추출교반드럼으로부터 혼합재가 유입되고, 상기 유입된 혼합재 중에 포함된 전체 수분의 5~45% 제거하기 위한 마이크로 웨이브 발진기가 설치된 제3 수분증발 및 추출교반드럼;를 포함하는 추출교반드럼; 상기 추출교반드럼의 중심을 관통하여 설치되고, 상기 추출교반드럼 내부에 저장된 혼합재를 뒤섞기 위해 다수의 교반 암이 형성된 교반 샤프트; 상기 추출교반드럼의 상측에 설치되고, 상기 추출교반드럼 내부로 마이크로 웨이브를 발사하기 위한 마이크로 웨이브 발진기; 및 상기 추출교반드럼의 하부를 커버하면서 그 내부에는 일정온도 유지를 위한 열매체가 충전된 보온 재킷;
    상기 제 1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼은 격벽에 의해 구획되는 한편, 상기 격벽에는 상기 혼합재가 이동하기 위한 개폐구; 상기 개폐구를 개폐하기 위한 개폐도어; 및 상기 개폐도어를 작동시키기 위한 개폐 실린더;를 포함하여 구성되고, 상기 교반 샤프트에는 회전 중 상기 혼합재를 상기 개폐구 측으로 밀어내는 회전 밀대;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1,2,3 수분증발 및 추출교반드럼 내부에는 수분량을 감지하여 상기 개폐 실린더의 작동을 제어하기 위한 수분감지 센서가 각각 설치된 것을 특징으로 하는 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 마이크로 웨이브 발진기는,
    마그네트론에서 발생한 마이크로 웨이브를 상기 추출교반드럼으로 유도하기 위한 튜브; 및
    상기 추출교반드럼 내부에 저장된 혼합재의 양에 따라 튜브의 높낮이를 조절하기 위한 승강 실린더;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 회전밀대는
    주걱형구조로 형성되어 필요시에 밀착할 수 있도록 조절이 가능하도록 회전형밀대를 고정하는 수평지지대는 전후방으로 이동이 가능하도록 전방수평지지대와 후방지지대로 형성되며,
    상기 전방수평지지대에 형성한 장착구와 후방수평지지대에 형성한 삽입돌기를 서로 체결하여 이동된 위치에서 고정하도록 관통구에 고정볼트와 너트로 체결하여 고정하고, 상기 혼합재의 점도에 따라 개폐도어에 밀착하여 회전하므로 점도가 높을 경우에는 전방으로 이동하여 고정하고, 점도가 낮은 경우에는 밀착되지 않아도 개폐도어로 혼합재를 밀어넣을 수 있도록 회전밀대의 전후방으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 친환경 마이크로 웨이브와 온열교반기를 이용한 부식산 페이스트 제조장치.
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