KR102187312B1 - 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 산업현장에서 사용되고 난 후 버려지고 있는 글리세린 폐기물을 재활용하여 글리세린 폐기물 속에 함유되어 있는 순수 글리세린 정제의 원료가 되는 조글리세린을 추출하기 위한 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린에 관한 것이다.
본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치(1)는, 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치(1)는, 내부에 원료를 저장하고 가열하기 위한 가열장치(110)와, 가열된 원료를 교반하기 위한 교반장치(120)를 구비하는 원료탱크(100, 반응기)와; 상기 원료탱크(100) 하부에 연결되는 하부연통관(130)에 결합되어 원료를 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전시키기 위한 콤푸레샤(200)와; 상기 원료탱크(100) 하부연통관(130)에 연결된 콤푸레샤(200)와 연결되고, 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전되는 원료를 소정 크기의 입자로 고르게 파쇄(그라인딩)하기 위한 믹싱기(300)와; 상기 믹싱기(300)에 의해 소정 크기의 입자 크기로 파쇄된 곤죽상태의 원료를 저장하고 소정시간 동안 응집 반응 시키는 응집탱크(400, 응집기)와; 상기 응집탱크(400, 응집기)에 연결되고 상기 응집탱크(400, 응집기)에서 응집 반응된 곤죽상태의 원료를 공급받아 원심력에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리기(500)와; 상기 제1원심분리기(500)에 연결되고 상기 제1원심분리기(500)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 높여주기 위해 다시 한번 원심분리하는 제2원심분리기(600)와; 상기 제2원심분리기(600)에 연결되고 상기 제2원심분리기(600)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 더욱 높여주기 위해 여과하는 여과기(700)와; 상기 여과기(700)로부터 여과된 액상의 조 글리세린(Crude glycerine)을 저장하기 위한 저장탱크(800); 를 포함하여 이루어지는 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치에 있어서,
상기 믹싱기(300)의 내부에는 이중회전칼날(310)이 장착되되 상기 이중회전칼날(310)의 각각의 칼날은 서로 역회전 하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법(2)은, 산업분야에서 버려지는 글리세린 함유 슬러지(원료)를 원료탱크(100)에 공급하는 원료공급단계(S1)와; 원료탱크(100)에 용적된 원료에 촉매제로 구연산을 혼합하여 고르게 교반한 후 가열하는 가열 및 교반 단계(S2)와; 상기 가열 및 교반 단계(S2)에서 생성된 혼합물을 콤푸레샤(200)를 가동하여 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 수차례 회전시키며 믹싱기(300)에 의해 원료의 입자가 소정크기의 입자가 될때까지 믹싱(그라인딩)하는 믹싱 및 순환단계(S3)와; 상기 믹싱 및 순환단계(S3)에서 원료가 소정크기의 입자에 다다랐을 때 회전 및 믹싱을 중단하고 소정시간 반응시키는 반응단계(S4)와; 반응이 이루어져 제공된 액상의 혼합액을 제1원심분리기(500)의 원심분리 공정에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리단계(S5)와; 상기 제1원심분리단계(S5)에서 분리된 액체분의 순도를 높여 주기 위해 다시 한 번 더 원심분리하는 제2원심분리단계(S6)와; 제1,제2차 원심분리공정을 마친 액상을 여과기(700)를 통해 여과하여 더욱 순도가 높은 조 글리세린(Crude glycerine)을 추출하여 저장탱크(800)에 저장하는 여과 및 저장단계(S7);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 산업현장에서 사용되고 버려지는 폐글리세린을 수거하여 순수 글리세린을 정제하기 위해 사용되는 조 글리세린을 효율적으로 추출하기 위한 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린이 제공되게 된다.
본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치(1)는, 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치(1)는, 내부에 원료를 저장하고 가열하기 위한 가열장치(110)와, 가열된 원료를 교반하기 위한 교반장치(120)를 구비하는 원료탱크(100, 반응기)와; 상기 원료탱크(100) 하부에 연결되는 하부연통관(130)에 결합되어 원료를 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전시키기 위한 콤푸레샤(200)와; 상기 원료탱크(100) 하부연통관(130)에 연결된 콤푸레샤(200)와 연결되고, 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전되는 원료를 소정 크기의 입자로 고르게 파쇄(그라인딩)하기 위한 믹싱기(300)와; 상기 믹싱기(300)에 의해 소정 크기의 입자 크기로 파쇄된 곤죽상태의 원료를 저장하고 소정시간 동안 응집 반응 시키는 응집탱크(400, 응집기)와; 상기 응집탱크(400, 응집기)에 연결되고 상기 응집탱크(400, 응집기)에서 응집 반응된 곤죽상태의 원료를 공급받아 원심력에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리기(500)와; 상기 제1원심분리기(500)에 연결되고 상기 제1원심분리기(500)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 높여주기 위해 다시 한번 원심분리하는 제2원심분리기(600)와; 상기 제2원심분리기(600)에 연결되고 상기 제2원심분리기(600)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 더욱 높여주기 위해 여과하는 여과기(700)와; 상기 여과기(700)로부터 여과된 액상의 조 글리세린(Crude glycerine)을 저장하기 위한 저장탱크(800); 를 포함하여 이루어지는 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치에 있어서,
상기 믹싱기(300)의 내부에는 이중회전칼날(310)이 장착되되 상기 이중회전칼날(310)의 각각의 칼날은 서로 역회전 하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법(2)은, 산업분야에서 버려지는 글리세린 함유 슬러지(원료)를 원료탱크(100)에 공급하는 원료공급단계(S1)와; 원료탱크(100)에 용적된 원료에 촉매제로 구연산을 혼합하여 고르게 교반한 후 가열하는 가열 및 교반 단계(S2)와; 상기 가열 및 교반 단계(S2)에서 생성된 혼합물을 콤푸레샤(200)를 가동하여 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 수차례 회전시키며 믹싱기(300)에 의해 원료의 입자가 소정크기의 입자가 될때까지 믹싱(그라인딩)하는 믹싱 및 순환단계(S3)와; 상기 믹싱 및 순환단계(S3)에서 원료가 소정크기의 입자에 다다랐을 때 회전 및 믹싱을 중단하고 소정시간 반응시키는 반응단계(S4)와; 반응이 이루어져 제공된 액상의 혼합액을 제1원심분리기(500)의 원심분리 공정에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리단계(S5)와; 상기 제1원심분리단계(S5)에서 분리된 액체분의 순도를 높여 주기 위해 다시 한 번 더 원심분리하는 제2원심분리단계(S6)와; 제1,제2차 원심분리공정을 마친 액상을 여과기(700)를 통해 여과하여 더욱 순도가 높은 조 글리세린(Crude glycerine)을 추출하여 저장탱크(800)에 저장하는 여과 및 저장단계(S7);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 산업현장에서 사용되고 버려지는 폐글리세린을 수거하여 순수 글리세린을 정제하기 위해 사용되는 조 글리세린을 효율적으로 추출하기 위한 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린이 제공되게 된다.
Description
본 발명은 산업현장에서 사용되고 난 후 버려지고 있는 글리세린 폐기물을 재활용하여 글리세린 폐기물 속에 함유되어 있는 순수 글리세린 정제의 원료가 되는 조글리세린을 추출하기 위한 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린에 관한 것이다.
글리세린은 글리세롤이라고도 하며 지방이 분해되어 생긴 일종의 기름질이다.
글리세린은, 무색무취의 점성이 있는 액체로 존재하며 약간의 단맛을 나타내고 있다.
글리세린은 물에 잘 녹으며 독성이 없기 때문에 여러 가지 약품과 화장품, 심지어는 음식물 분야 등에 폭넓게 사용되고 있다.
글리세린의 용도를 살펴보면, 자동차 에나멜, 옥외 페인트, 합성수지 제조, 다이나마이트 원료, 약품, 스킨로션, 구강청정제, 혈청백신, 좌약 등 화장품 원료, 과자와 빵의 연화제, 쇼트링의 가소세, 아이스크림 안정제, 비누 제조 등 산업 전 분야에 고루 쓰여지고 있다해도 과언이 아니다.
이러한 글리세린이 갖는 가장 중요한 성질은 바로 수분을 머금는 성질이다.
따라서, 글리세린을 식품의 첨가물로 사용하면 글리세린의 수분을 머금는 성질로 인해 식품의 점성이 증가하기도 하고, 또한, 단맛이 나기 때문에 설탕을 대체해서 칼로리를 낮추는 감미료로 사용되기도 한다.
또한, 글리세린은, 수분을 머금는 성질로 인해, 피부에 바른 다른 화장품의 수분을 피부 위에 더 오래 머무르게 해주기도 하고, 공기 중의 수분을 붙잡아서 피부를 촉촉하게 해주기도 하며, 화장품 자체의 수분을 붙잡아두는 역할을 해주기도 하므로, 화장품의 기본 재료로 사용되고 있다.
이러한 글리세린은, 정제가 되지 않아 순도가 낮은 조 글리세린(Crude glycerine)을 정제하여 얻어지게 되는데, 조 글리세린(Crude glycerine)이란, 순수 글리세린(Refined clycerine, 글리세린 순도 90% 내지 99%)을 정제해 내기 전 상태 즉, 정제전 글리세린을 말하는 것으로, 상기와 같은 정제전 글리세린은 15% 내지 40%의 수분을 함유하고 있어 찰랑거리는 정도의 점도를 유지하고 있다.
상기 조 글레세린은, 동물성 글리세린과 식물선 글리세린으로 구분할 수 있는데, 특히 본 발명에서 취급하고 있는 식물성 글리세린은 팜유(Palm Oil)를 생산하고 남은 폐글리세린을 재활용 하는 것으로, 상기 폐글리세린에는 조 글리세린을 다량 함유하고 있으므로 이를 추출하여 다시 순수 글리세린 제조공정의 원료로서 재활용 하는 것이야말로 버려지는 폐기물을 싼값에 자원화했다는 점에서 의미가 크다고 할 수 있을 것이다.
상기 식물성 글리세린은 지방산과 불순물 유분을 함유하고 있기 때문에 이로부터 조 글리세린을 추출하고 다시 이를 정제하여 비로소 순수 글리세린을 얻을 수 있게 되는 것이다.
반면에, 상기 식물성 글리세린 중 화장품, 약품 및 음식물의 원료로 사용하기 어려운 순도를 가지거나, 다량의 불순물을 함유하고 있는 경우에는 폐기물로 처리되어지고 있다.
이는, 여간 자원의 낭비가 아닐 수 없다.
따라서, 산업현장에서 사용되고 버려지는 폐글리세린으로부터 조 글리세린을 추출하고 다시 이들 조 글리세린으로부터 순도 높은 순수 글리세린을 정제하기 위한 조 글리세린을 추출하기 위해, 효율적인 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법의 필요성이 대두되고 있는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 더욱 상세하게는 산업현장에서 사용되고 버려지는 폐글리세린을 수거하여 순수 글리세린을 정제하기 위해 사용되는 조글리세린을 추출하기 위한 효율적인 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치(1)는, 내부에 원료를 저장하고 가열하기 위한 가열장치(110)와, 가열된 원료를 교반하기 위한 교반장치(120)를 구비하는 원료탱크(100, 반응기)와; 상기 원료탱크(100) 하부에 연결되는 하부연통관(130)에 결합되어 원료를 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전시키기 위한 콤푸레샤(200)와; 상기 원료탱크(100) 하부연통관(130)에 연결된 콤푸레샤(200)와 연결되고, 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전되는 원료를 소정 크기의 입자로 고르게 파쇄(그라인딩)하기 위한 믹싱기(300)와; 상기 믹싱기(300)에 의해 소정 크기의 입자 크기로 파쇄된 곤죽상태의 원료를 저장하고 소정시간 동안 응집 반응 시키는 응집탱크(400, 응집기)와; 상기 응집탱크(400, 응집기)에 연결되고 상기 응집탱크(400, 응집기)에서 응집 반응된 곤죽상태의 원료를 공급받아 원심력에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리기(500)와; 상기 제1원심분리기(500)에 연결되고 상기 제1원심분리기(500)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 높여주기 위해 다시 한번 원심분리하는 제2원심분리기(600)와; 상기 제2원심분리기(600)에 연결되고 상기 제2원심분리기(600)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 더욱 높여주기 위해 여과하는 여과기(700)와; 상기 여과기(700)로부터 여과된 액상의 조 글리세린(Crude glycerine)을 저장하기 위한 저장탱크(800); 를 포함하여 이루어지는 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치에 있어서,
상기 믹싱기(300)의 내부에는 이중회전칼날(310)이 장착되되 상기 이중회전칼날(310)의 각각의 칼날은 서로 역회전 하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 믹싱기(300)의 내부에는 이중회전칼날(310)이 장착되되 상기 이중회전칼날(310)의 각각의 칼날은 서로 역회전 하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법(2)은, 산업분야에서 버려지는 글리세린 함유 슬러지(원료)를 원료탱크(100)에 공급하는 원료공급단계(S1)와; 원료탱크(100)에 용적된 원료에 촉매제로 구연산을 혼합하여 고르게 교반한 후 가열하는 가열 및 교반 단계(S2)와; 상기 가열 및 교반 단계(S2)에서 생성된 혼합물을 콤푸레샤(200)를 가동하여 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 수차례 회전시키며 믹싱기(300)에 의해 원료의 입자가 소정크기의 입자가 될때까지 믹싱(그라인딩)하는 믹싱 및 순환단계(S3)와; 상기 믹싱 및 순환단계(S3)에서 원료가 소정크기의 입자에 다다랐을 때 회전 및 믹싱을 중단하고 소정시간 반응시키는 반응단계(S4)와; 반응이 이루어져 제공된 액상의 혼합액을 제1원심분리기(500)의 원심분리 공정에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리단계(S5)와; 상기 제1원심분리단계(S5)에서 분리된 액체분의 순도를 높여 주기 위해 다시 한 번 더 원심분리하는 제2원심분리단계(S6)와; 제1,제2차 원심분리공정을 마친 액상을 여과기(700)를 통해 여과하여 비교적 순도가 높은 조 글리세린(Crude glycerine)을 추출하여 저장탱크(800)에 저장하는 여과 및 저장단계(S7);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 산업현장에서 사용되고 버려지는 폐글리세린을 수거하여 순수 글리세린을 정제하기 위해 사용되는 조 글리세린을 효율적으로 추출하기 위한 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린이 제공 된다.
도1은 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조글리세린 추출 창치 설명도이다.
도2는 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조글리세린 추출 방법 설명도이다.
도2는 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조글리세린 추출 방법 설명도이다.
이하 본 발명인 글리세린 폐기물에 함유된 조 글리세린 추출 장치와 추출 방법에 대해 상세히 설명한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 발명의 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 또한 각 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되었더라도 가능한 한 동일한 부호, 동일한 명칭으로 표기되었음에 유의하여야 한다.
첨부된 도1은 도1은 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조글리세린 추출 창치 설명도이고, 도2는 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조글리세린 추출 방법 설명도이다.
첨부한 도1에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치(1)는, 내부에 원료를 저장하고 가열하기 위한 가열장치(110)와, 가열된 원료를 교반하기 위한 교반장치(120)를 구비하는 원료탱크(100, 반응기)와; 상기 원료탱크(100) 하부에 연결되는 하부연통관(130)에 결합되어 원료를 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전시키기 위한 콤푸레샤(200)와; 상기 원료탱크(100) 하부연통관(130)에 연결된 콤푸레샤(200)와 연결되고, 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전되는 원료를 소정 크기의 입자로 고르게 파쇄(그라인딩)하기 위한 믹싱기(300)와; 상기 믹싱기(300)에 의해 소정 크기의 입자 크기로 파쇄된 곤죽상태의 원료를 저장하고 소정시간 동안 응집 반응 시키는 응집탱크(400, 응집기)와; 상기 응집탱크(400, 응집기)에 연결되고 상기 응집탱크(400, 응집기)에서 응집 반응된 곤죽상태의 원료를 공급받아 원심력에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리기(500)와; 상기 제1원심분리기(500)에 연결되고 상기 제1원심분리기(500)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 높여주기 위해 다시 한번 원심분리하는 제2원심분리기(600)와; 상기 제2원심분리기(600)에 연결되고 상기 제2원심분리기(600)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 더욱 높여주기 위해 여과하는 여과기(700)와; 상기 여과기(700)로부터 여과된 액상의 조 글리세린(Crude glycerine)을 저장하기 위한 저장탱크(800); 를 포함하여 이루어지는 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치에 있어서,
상기 믹싱기(300)의 내부에는 이중회전칼날(310)이 장착되되 상기 이중회전칼날(310)의 각각의 칼날은 서로 역회전 하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.
상기 믹싱기(300)의 내부에는 이중회전칼날(310)이 장착되되 상기 이중회전칼날(310)의 각각의 칼날은 서로 역회전 하도록 장착되는 것을 특징으로 한다.
이하 좀더 자세히 설명한다.
먼저, 원료탱크(100, 반응기)는, 내부에 원료를 저장하고 가열하기 위한 가열장치(110)와, 가열된 원료를 교반하기 위한 교반장치(120)를 구비한다.
상기 원료탱크(100, 반응기)는, 상,하부에서 응집탱크(400, 응집기)와 통관되되, 상기 응집탱크(400)의 하부연통관(130)에는 콤푸레셔(200)와 믹싱기(300)가 연결되어 콤푸레셔(200)의 압축 압력에 의해 원료탱크(100) 내부에 용적된 원료를 응집탱크(400)로 수차례 회전시키면서 믹싱기(300)에 의해 원료의 입자가 소정 입자크기에 이를 때까지 원료를 파쇄하며 계속 회전시킨다.
상기 원료탱크(100, 반응기)에는, 산업 현장에서 사용되고 버려지는 글리세린피치 및 그 밖의 동식물성 잔재물 들이 공급되어 용적된다.
본 발명에서는 식물성 글리세린 함유 폐기물(이하 '원료'라 한다.) 에 한정하여 공급 및 용적된다.
상기 콤푸레샤(200)는, 상기 원료탱크(100) 하부에 연결되는 하부연통관(130)에 결합되어 원료를 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전시킨다.
상기 믹싱기(300)는, 상기 원료탱크(100) 하부연통관(130)에 연결된 콤푸레샤(200)와 연결되고, 내부에는 이중회전칼날(310)이 서로 마주보며 이중으로 장착되어 있어 서로 역회전 하며 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전되는 원료를 소정 크기의 입자로 고르게 파쇄(그라인딩)한다.
상기 응집탱크(400, 반응기)는, 상기 믹싱기(300)에 의해 소정 크기의 입자 크기로 파쇄된 곤죽상태의 원료를 저장하고 소정시간 동안 응집 반응 시킨다.
이때, 상기 원료탱크(100, 반응기)와 상기 응집탱크(400, 응집기)는, 서로 호환 가능한 용적탱크로써, 어느 일 탱크에 공급된 원료는 촉매와 함께 고루 교반시킨 후 콤푸레샤(200)에 의해 타 탱크인 응집탱크(400, 응집기)로 수 회에 걸쳐 회전되며 하부 연통관(130)에 연결 구비된 믹싱기(300)에 의해 원심분리에 적합한 입자크기로 파쇄된 후 응집탱크(400) 안에서 소정 시간 동안 응집시키게 된다.
즉, 상기 믹싱기(300)에 의해 원료를 소정 크기의 입자로 파쇄(그라인딩)하여 곤죽상태가 되게 한다.
상기 곤죽상태의 원료가 소정의 입자크기가 될 때까지 콤푸레샤(200)에 의해 원료탱크(100)로부터 응집탱크(200)로 다수회 회전시키며 파쇄(그라인딩)를 계속한다.
상기 믹싱기(300) 내부에는 이중회전칼날(310)이 서로 마주보며 이중으로 장착되어 있어 서로 역회전 하며 원료를 고르게 파쇄하게 된다.
다음, 소정 크기의 입자로 파쇄 되어 곤죽상태로 된 원료를 응집탱크(400, 응집기)에 저장하고 소정시간 응집 반응시킨다.
보통 상기 응집탱크(400)에서는 2시간 동안 응집 반응시킨다.
이때, 상기 콤푸레샤(200)는, 소정 크기의 입자로 파쇄 되어 곤죽상태로 된 원료를 유체를 압축한 압력에 의해 응집탱크(400)로 회전시킨다.
상기 원료탱크(100, 반응기) 안에는 가열장치(110)가 장착되어 내부에 내입된 원료를 90℃~120℃로 가열한다.
이때, 상기 원료탱크(100, 반응기)에는, 원료 100중량부에 1중량부 내지 2중량부 비율로 촉매를 투여한 후 원료탱크(100, 반응기)에 구비된 교반장치(120)로 고르게 교반하면서 가열하여 원료의 점성을 낮추어 준다.
이는, 원료의 점성을 완화하여 향후 원심분리가 용이하게 이루어지도록 하기 위함이다.
이때, 상기 촉매제로는 구연산 또는 황산알루미늄 중 선택되는 어느 하나 일 수 있다.
본 실시예에서 촉매로는 구연산을 사용하였다.
즉, 원료탱크(100) 안에 촉매제로 구연산을 첨가하고 교반한 후 2시간 동안 반응시킨다.
상기 구연산은, 방부 및 살균 효과가 있어 다양한 박테리아 및 바이러스에 대한 유용한 소독제 기능을 하게 된다.
다음, 상기 제1원심분리기(500)는, 상기와 같이 응집된 곤죽상태의 원료를 제1원심분리기(500, 제1데칸터)에 의해 원심분리 한다.
상기 제1원심분리기(500)는, 액체, 고체 슬러리의 처리를 위한 원심분리공정을 수행하는 장치로써, 혼합상의 슬러리를 원심력을 이용하여 한번에 액체와 고체를 분리하게 된다.
상기 제1원심분리기(500)는, 일측 유입부는 응집탱크(200)에 연결되고 타측 배출부는 제2원심분리기(600)에 연결된 구조이다.
상기 제1원심분리기(500)는, 응집탱크(400)로부터 고형분 이물질의 간섭을 최소화 할 수 있는 혼합액을 제공받는다.
이때, 상기 제1원심분리기(500)는 45kw의 모터가 장착되어 500rpm으로 회전하며 응집된 원료를 원심분리하게 된다.
원심분리된 액체는 중간저장탱크(510)에 저장되고, 기타 슬러지는 배출라인(520)을 따라 슬러지저장소(530)에 퇴적된다.
분리되는 액상은 중간저장탱크(510)에 보관되어 제2원심분리공정에 투입되고, 분리되는 슬러리는 제1원심분리기(500)에 연동가능하게 장착되는 이송스크류(미도시)에 배출되어 작동모터(미도시)에 의해 일방향으로 회전 제어되는 스크루 컨베이어(540)에 의해 이송되어 슬러리저장소(530)로 제공된 후, 톱밥과 혼합되어 퇴비생산공정에 제공되게 된다.
다음, 상기 제2원심분리기(600)는, 상기에서 1차 원심분리된 액상을 다시 75kw의 모터가 장착된 제2원심분리기(600)로 보내져 1000rpm으로 회전하며 2차 원심분리함으로써 원료의 순도를 높혀주게 된다.
이때 2차 원심분리된 액체는 중간저장탱크(510)에 저장되고, 기타 슬러지는 배출라인(520)을 따라 슬러지저장소(530)에 저장되게 된다.
다음, 상기 여과기(700)는, 상기와 같이 원심분리된 액상을, 글리세린 순도를 높여주기 위한 여과장치이다.
상기 여과기(700)는 물의 분자가 통과하는 정도의 여과망을 구비하는 것으로 족하므로 여과망의 망눈은 200메시의 여과망으로 하여 무리가 없었다.
상기에서 여과된 액체는 저장탱크(800)로 이송되어 지장되고, 걸러진 슬러지는 배출라인에 합류되어 슬러지저장소(530)에 저장되게 되는 것이다.
저장된 액체는 조 글리세린(Crude glycerine)으로 출하되어 각종 산업분야에 공급되게 되는 것이다.
한편 슬러지저장소(630)에 저장된 슬러지는 톱밥과 일대일로 혼합된 상태로 퇴비공장으로 보내져 재활용 되게 된다.
다음, 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법(2)에 대하여 상세히 설명한다.
첨부한 도2에 나타낸 것과 같이, 본 발명의 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법(2)은, 산업분야에서 버려지는 글리세린 함유 슬러지(원료)를 원료탱크(100)에 공급하는 원료공급단계(S1)와; 원료탱크(100)에 용적된 원료에 촉매제로 구연산을 혼합하여 고르게 교반한 후 가열하는 가열 및 교반 단계(S2)와; 상기 가열 및 교반 단계(S2)에서 생성된 혼합물을 콤푸레샤(200)를 가동하여 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 수차례 회전시키며 믹싱기(300)에 의해 원료의 입자가 소정크기의 입자가 될때까지 믹싱(그라인딩)하는 믹싱 및 순환단계(S3)와; 상기 믹싱 및 순환단계(S3)에서 원료가 소정크기의 입자에 다다랐을 때 회전 및 믹싱을 중단하고 소정시간 반응시키는 반응단계(S4)와; 반응이 이루어져 제공된 액상의 혼합액을 제1원심분리기(500)의 원심분리 공정에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리단계(S5)와; 상기 제1원심분리단계(S5)에서 분리된 액상의 순도를 높여 주기 위해 다시 한 번 더 원심분리하는 제2원심분리단계(S6)와; 제1,제2차 원심분리공정을 마친 액상을 여과기(700)를 통해 여과하여 더욱 순도가 높은 조 글리세린(Crude glycerine)을 추출하여 저장탱크(800)에 저장하는 여과 및 저장단계(S7);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이하, 좀더 자세히 설명한다.
S1: 원료공급단계;
상기 원료공급단계(S1)는, 산업분야에서 버려지는 글리세린 함유 슬러지(원료)를 원료탱크(100)에 공급하는 단계이다.
산업분야에서 버려지는 글리세린 함유 슬러지(원료)에는 글리세린 성분이 많이 함유되어 있어 그대로 폐기처분 하는 것은 자원의 낭비 요인이 되므로 재활용의 필요성이 제기된다.
본 발명에서의 슬러지는 식물성 글리세린 함유 폐기물에 한정되며, 이하 이를 편의상 '원료'라 한다.
S2: 가열 및 교반 단계;
상기 가열 및 교반 단계(S2)는, 원료탱크에 용적된 원료에 촉매제로 구연산을 혼합하여 고르게 교반한 후 가열하는 단계이다.
상기 구연산은 원료100중량부 대비 1 내지 2중량부를 투입하여 고루 교반하여 혼합해 준다.
상기와 같이 혼합된 혼합물을 90도 이상 120도 온도로 가열해 준다.
상기와 같이 가열해주는 이유는 원료의 점성을 완화하여 원심분리를 용이하게 하기 위함이다.
가열온도가 120도를 초과하는 경우에는 조 글리세린의 기화가 일어날 수 있으며, 가열온도가 90도 미만인 경우에는 점성 완화가 되지 않아 원심분리 효과가 미미해지는 단점이 있게 된다.
S3: 믹싱 및 순환단계;
상기 믹싱 및 순환 단계(S3)는, 상기와 같이 혼합된 혼합물을 콤푸레샤(200)를 가동하여 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 수차례 회전시키며 믹싱기(300)에 의해 원료의 입자가 소정크기의 입자가 될때까지 믹싱(그라인딩)한다
상기에서 원료의 소정크기는 200메시 크기의 입자로 믹싱하는 것이 바람직하다.
S4: 반응단계
상기 반응단계(S4)는, 상기 믹싱 및 순환단계(S3)에서 원료가 소정크기의 입자에 다다랐을 때 회전 및 믹싱을 중단하고 소정시간 반응시키는 단계이다.
본 단계는, 혼합된 혼합물이 액상과 고상이 쉽게 분리될 수 있도록 반응이 이루어지는 단계이다.
반응은 보통 2시간 동안 진행되면 족하다.
S5: 제1원심분리단계
상기 제1원심분리단계(S5)는, 반응이 이루어져 제공된 액상의 혼합액을 제1원심분리기(500)의 원심분리 공정에 의해 액상과 고상으로 분리하는 단계이다.
상기 제1원심분리기(500)는, 응집탱크(400)에 연결된 구조이다.
상기 제1원심분리기(500)는, 상기 응집탱크(200)로부터 고형분 이물질의 간섭을 최소화 할 수 있는 혼합액을 제공받는다.
상기 제1원심분리기(500)는, 액체, 고체 슬러리의 처리를 위한 원심분리공정을 수행하는 장치로써, 혼합상의 슬러리를 원심력을 이용하여 한번에 액체와 고체를 분리하게 된다.
분리되는 액체분은 중간저장탱크(510)에 보관되어 제2원심분리공정에 투입되고, 분리되는 슬러리는 제1원심분리기(500)에 연동가능하게 장착되는 이송스크류(미도시)에 배출되어 작동모터(미도시)에 의해 일방향으로 회전 제어되는 스크루 컨베이어(540)에 의해 슬러리저장소(530)로 이송되어, 톱밥과 혼합되어 퇴비생산공정에 제공되게 된다.
S6: 제2원심분리단계
상기 제2원심분리단계(S6)는, 상기 제1원심분리단계(S5)에서 분리된 액체분의 순도를 높여 주기 위해 다시 한 번 더 원심분리하는 단계이다.
제1원심분리단계(S4)에서 추출해낸 조 글리세린(Crude glycerine)은 순도가 낮기 때문에 한번 더 정제공정을 거치게 되는 것이다.
S7: 여과 및 저장단계
상기 여과 및 저장단계(S7)는, 제1,제2차 원심분리공정을 마친 액상을 여과기(700)를 통해 여과하여 비교적 순도가 높은 조 글리세린(Crude glycerine)을 추출하여 저장탱크(800)에 저장 된 후 산업현장에 보냄으로써 각각의 산업현장으로부터 증류법(Distillation)과 같은 방법으로 정제를 하여 순도가 높은 상태의 순수 글리세린(Refined clycerine)을 정제하여 활용되게 되는 것이다.
이상 비록 상기에 언급된 바람직한 실시예를 통해 본 발명인 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 장치와 방법 및 그 방법으로 추출된 조 글리세린에 대해 설명하였으나, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 가하는 것은 항상 가능하다. 따라서 첨부된 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 수정이나 변형을 포함하는 것임은 극히 자명한 것이다.
1 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치
2 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법
100 원료탱크(반응기) 110 가열장치 120 교반장치 130 하부 연통관 140 상부 연통관
200 콤푸레샤 300 믹싱기 310 이중회전칼날 400 응집탱크(응집기)
500 제1원심분리기 510 중간저장탱크 520 배출라인 530 슬러리저장소 540 스크루 컨베이어
600 제2원심분리기 700 여과기 800 저장탱크
S1 원료공급단계 S2 가열 및 교반 단계 S3 믹싱 및 순환단계 S4 반응단계 S5 제1원심분리단계 S6 제2원심분리단계 S7 여과 및 저장단계
2 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법
100 원료탱크(반응기) 110 가열장치 120 교반장치 130 하부 연통관 140 상부 연통관
200 콤푸레샤 300 믹싱기 310 이중회전칼날 400 응집탱크(응집기)
500 제1원심분리기 510 중간저장탱크 520 배출라인 530 슬러리저장소 540 스크루 컨베이어
600 제2원심분리기 700 여과기 800 저장탱크
S1 원료공급단계 S2 가열 및 교반 단계 S3 믹싱 및 순환단계 S4 반응단계 S5 제1원심분리단계 S6 제2원심분리단계 S7 여과 및 저장단계
Claims (3)
- 내부에 원료를 저장하고 가열하기 위한 가열장치(110)와, 가열된 원료를 교반하기 위한 교반장치(120)를 구비하는 원료탱크(100, 반응기)와; 상기 원료탱크(100) 하부에 연결되는 하부연통관(130)에 결합되어 원료를 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전시키기 위한 콤푸레샤(200)와; 상기 원료탱크(100) 하부연통관(130)에 연결된 콤푸레샤(200)와 연결되고, 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 회전되는 원료를 소정 크기의 입자로 고르게 파쇄(그라인딩)하기 위한 믹싱기(300)와; 상기 믹싱기(300)에 의해 소정 크기의 입자 크기로 파쇄된 곤죽상태의 원료를 저장하고 소정시간 동안 응집 반응 시키는 응집탱크(400, 응집기)와; 상기 응집탱크(400, 응집기)에 연결되고 상기 응집탱크(400, 응집기)에서 응집 반응된 곤죽상태의 원료를 공급받아 원심력에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리기(500)와; 상기 제1원심분리기(500)에 연결되고 상기 제1원심분리기(500)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 높여주기 위해 다시 한번 원심분리하는 제2원심분리기(600)와; 상기 제2원심분리기(600)에 연결되고 상기 제2원심분리기(600)에서 분리 추출된 액상을 공급받아 액상의 순도를 더욱 높여주기 위해 여과하는 여과기(700)와; 상기 여과기(700)로부터 여과된 액상의 조 글리세린(Crude glycerine)을 저장하기 위한 저장탱크(800); 를 포함하여 이루어지는 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치에 있어서,
상기 믹싱기(300)의 내부에는 이중회전칼날(310)이 장착되되 상기 이중회전칼날(310)의 각각의 칼날은 서로 역회전 하도록 장착되는 것을 특징으로 하는 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 창치. - 산업분야에서 버려지는 글리세린 함유 슬러지(원료)를 원료탱크(100)에 공급하는 원료공급단계(S1)와; 원료탱크(100)에 용적된 원료에 촉매제로 구연산을 혼합하여 고르게 교반한 후 가열하는 가열 및 교반 단계(S2)와; 상기 가열 및 교반 단계(S2)에서 생성된 혼합물을 콤푸레샤(200)를 가동하여 원료탱크(100)로부터 응집탱크(400)로 수차례 회전시키며 믹싱기(300)에 의해 원료의 입자가 소정크기의 입자가 될때까지 믹싱(그라인딩)하는 믹싱 및 순환단계(S3)와; 상기 믹싱 및 순환단계(S3)에서 원료가 소정크기의 입자에 다다랐을 때 회전 및 믹싱을 중단하고 소정시간 반응시키는 반응단계(S4)와; 반응이 이루어져 제공된 액상의 혼합액을 제1원심분리기(500)의 원심분리 공정에 의해 액상과 고상으로 분리하는 제1원심분리단계(S5)와; 상기 제1원심분리단계(S5)에서 분리된 액체분의 순도를 높여 주기 위해 다시 한 번 더 원심분리하는 제2원심분리단계(S6)와; 제1,제2차 원심분리공정을 마친 액상을 여과기(700)를 통해 여과하여 더욱 순도가 높은 조 글리세린(Crude glycerine)을 추출하여 저장탱크(800)에 저장하는 여과 및 저장단계(S7);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 글리세린 함유 폐기물의 조 글리세린 추출 방법.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114632789A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-06-17 | 延安大学 | 一种油田用油泥混合物分离一体化设备 |
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2020
- 2020-06-05 KR KR1020200068389A patent/KR102187312B1/ko active IP Right Grant
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