KR102259807B1 - 흡착장치 및 이를 갖는 공기분리설비 - Google Patents

Abstract

공기분리설비의 흡착장치가 개시된다. 본 발명의 실시 예에 따른 공기 중의 산소, 질소, 아르곤을 분리하는 공기분리설비의 흡착장치는 원료공기의 수분과 이산화탄소를 흡착하는 흡착제가 내장된 베드와, 베드의 출구와 연결되며 베드를 통과한 원료공기의 이물질을 거르는 필터부가 내장된 필터배관과, 필터배관 내부로 연결되며 필터부의 세척을 위한 유체를 제공하는 역세배관 및 필터배관에 연결되며 필터부에서 이탈된 이물질을 필터배관 외부로 배출하는 배출배관을 포함한다.

Description

흡착장치 및 이를 갖는 공기분리설비{ADSORPTION DEVICE AND AIR SEPARATION PLANT HAVING THE SAME}

본 발명은 공기분리설비의 흡착장치 및 이를 갖는 공기분리설비에 관한 것으로서, 구체적으로 필터 자동세척이 가능한 흡착장치 및 이를 갖는 공기분리설비에 관한 것이다.

일반적으로 제철소에서는 대기 중의 공기를 흡입, 압축시켰다가 다시 팽창시키면서 온도를 떨어뜨려 비점차에 의하여 공기 중에 포함된 산소와 질소, 아르곤을 분리하는 공기분리설비가 운용되고 있다.

공기분리설비는 공기필터를 통해 흡입된 대기 중의 원료공기가 공기압축기에 흡입되어 압축된 후 수세냉각탑에 공급된다. 그리고 수세냉각탑으로 공급되는 냉각수의 분사에 의하여 상온으로 냉각됨과 동시에 공기 속의 수용성 먼지를 제거하고 불순물 흡착 설비인 흡착기로 들어가서 공기 중에 포함된 수분 및 이산화탄소를 제거하고, 팽창터빈으로 공급되어 단열 팽창된 후 정류탑으로 보내져 액체가스를 비점에 의해 분리 생산한다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 흡착기의 베드(1)는 압축된 원료공기 속에 함유된 수분 및 이산화탄소를 제거하기 위한 흡착제(2)가 충진되어 있고, 베드(1) 내에는 흡착제(2)를 통과한 원료공기의 이물질을 제거하기 위한 필터(3)가 내장되어 있다.

베드(1) 내에 수용된 흡착제(2)는 장기간 사용 시 경화가 이루어지고, 경화된 흡착제(2)는 베드(1) 내부로 유입되는 고압의 원료공기에 의해 미세하게 부서지면서 가루가 되어, 베드(1) 내에 위치된 필터(3)를 막히게 한다.

필터(3)가 막힌 경우에는 공기분리설비의 작동을 정지하여, 베드(1)의 출구에 위치된 플랜지(4)를 해체한 상태에서 필터(3)를 분해한 후 크레인을 이용하여 베드(1)로부터 필터(3)를 들어 올려 지상에 내려놓은 상태에서 작업자가 청소를 수행하였다.

이로 인해, 공기분리설비를 장시간 정지하여 필터를 교체하여야 하고, 공기분리설비를 재기동하여 정상까지 운전하는데 장시간 소요됨에 따라 생산량을 저하시키는 문제가 발생한다.

한국공개특허 제2006-0024352호(2006.03.16 공개)

본 발명의 실시 예들은 필터의 자동 세척을 수행할 수 있는 흡착장치 및 이를 갖는 공기분리설비를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 공기 중의 산소, 질소, 아르곤을 분리하는 공기분리설비의 흡착장치로서, 원료공기의 수분과 이산화탄소를 흡착하는 흡착제가 내장된 베드와, 상기 베드의 출구와 연결되며, 상기 베드를 통과한 원료공기의 이물질을 거르는 필터부가 내장된 필터배관과, 상기 필터배관 내부로 연결되며, 상기 필터부의 세척을 위한 유체를 제공하는 역세배관 및 상기 필터배관에 연결되며, 상기 필터부에서 이탈된 이물질을 상기 필터배관 외부로 배출하는 배출배관을 포함하는 공기분리설비의 흡착장치가 제공될 수 있다.

또한 상기 필터배관은 상기 베드의 출구와 연결되는 유입관과, 상기 유입관으로부터 분기되며 상기 필터부가 각각 내장되는 한 쌍의 분기관과, 상기 한 쌍의 분기관이 합류하는 유출관을 포함한다.

또한 상기 한 쌍의 분기관에는 각각 유체의 흐름을 제어하는 배출밸브가 설치된 상기 배출배관이 연결될 수 있다.

또한 상기 한 쌍의 분기관은 각각 상기 필터부가 위치되는 확관부를 포함한다.

또한 상기 필터부는 필터망과, 상기 필터망의 내부에 회전할 수 있게 설치되며 상기 역세배관으로부터 유체를 제공받아 상기 필터망에 분사하는 복수의 노즐을 갖는 노즐봉을 포함한다.

또한 상기 복수의 노즐은 분사되는 유체의 분사력을 이용하여 상기 노즐봉의 자체 회전을 유도할 수 있도록 인접하는 두 노즐이 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

또한 상기 확관부 상하에 위치되는 상기 분기관에는 각각 유체의 흐름을 제어하기 위한 상부밸브와 하부밸브가 설치될 수 있다.

또한 상기 역세배관에는 상기 필터부 세척을 위한 유체 흐름을 제어하는 역세밸브가 설치될 수 있다.

또한 상기 유출관에는 상기 공기분리설비의 주열교환기 쪽으로 유체의 흐름을 제어하기 위한 유출밸브가 설치될 수 있다.

또한 상기 베드는 적어도 두 개 이상 구비될 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 공기압축기, 수세냉각탑, 흡착장치, 주열교환기, 정류탑을 포함하는 공기분리설비에 있어서, 상기 흡착장치는 상기 수세냉각탑에서 배출된 압축공기가 제공되는 입구배관과 연결되며, 내부에 흡착제가 내장된 베드와, 상기 베드의 출구와 연결되는 유입관에서 분기되며 각각 필터부가 내장된 한 쌍의 분기관과, 상기 한 쌍의 분기관이 합류하며, 상기 필터부를 통과한 압축공기를 상기 주열교환기에 제공하는 유출관과, 상기 한 쌍의 분기관에 각각 연결되며, 상기 필터부에 세척을 위한 유체를 제공하는 역세배관과, 상기 필터부의 상,하부에 위치된 상기 분기관에 설치된 상부밸브와 하부밸브 및 상기 필터부의 세척 시 상기 필터부에서 이탈된 이물질을 외부로 배출하도록 상기 한 쌍의 분기관에 각각 연결되며, 각각 배출밸브가 설치된 한 쌍의 배출배관을 포함하는 공기분리설비가 제공될 수 있다.

본 발명의 실시 예들은 흡착장치의 필터 교체 및 세척 시 소요되는 시간 및 인력 소모를 줄일 수 있어 공기분리설비의 생산성이 월등히 향상되게 된다.

도 1은 종래의 공기분리설비의 흡착장치를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기분리설비를 개략적으로 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착장치를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 필터배관 내부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐봉을 도시한 것이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착장치의 정상작동 시 흡착장치의 유체흐름을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착장치의 세척 시 유체 흐름을 도시한 것이다.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 공기분리설비를 개략적으로 도시한 것이다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 공기분리설비(10)는 공기압축기(12), 수세냉각탑(13), 흡착장치(20), 주열교환기(17), 정류탑(18)을 포함한다.

공기압축기(12)는 공기필터(11)를 통해 정화된 원료공기를 공급받아 높은 압력을 갖는 고압의 압축공기로 압축시킨다.

공기필터(11)에서 제공되는 원료공기는 공기압축기(12)에서 다단 압축과정을 거치면서 고압의 압축공기로 생성한 후 수세냉각탑(13)에 제공된다.

공기압축기(12)는 압축 효율을 높이기 위하여 압축 후 냉각을 수행하는 쿨러를 포함한다.

수세냉각탑(13)은 공기압축기(12)에서 제공되는 고온 고압의 원료공기를 냉각수와 직접 접촉시켜 열교환을 수행한다.

수세냉각탑(13)은 하부에서 공급되는 고온의 공기를 수세냉각탑(13)의 중간부에서 중온의 냉각수와 1차 열교환을 수행하고, 상부에서는 칠러타워()에서 제공되는 저순도 질소와 열교환하여 냉각된 저온의 냉각수와 2차 열교환을 수행하여 원료공기를 냉각함과 동시에 수용성 먼지를 제거한 후 흡착장치(20)로 제공한다.

흡착장치(20)는 압축된 원료공기 속에 함유된 수분 및 이산화탄소 등의 불순물을 흡착제를 이용하여 제거한다.

흡착장치(20) 내에는 흡착제가 충전되어 있고, 여러 종류의 흡착제는 각각 목표한 수분과 불순물을 흡착하여 후공정으로 가지 못하게 하여 원료공기 중의 질소와 산소, 아르곤 등 필요로 하는 성분만 후공정인 주열교환기(17)로 제공한다.

흡착장치(20)는 두 개의 베드를 1조로 하여 운영될 수 있으며, 하나의 흡착기가 사용되면, 다른 하나의 흡착기는 정류탑(18)에서 제공되는 불순질소를 이용하여 재생과정을 수행한다.

흡착장치(20)를 통과하면서 수분 및 이산화탄소가 제거된 원료공기의 일부는 주열교환기(17)를 거쳐 정류탑(18)으로 이송되고, 다른 일부는 팽창터빈(16)을 거쳐 정류탑(18)으로 이송된다.

이러한 흡착장치(20)의 구체적 구성에 대하여는 후술한다.

주열교환기(17)는 공기압축기(12)에서 압축된 상온의 원료공기와 정류탑(18)에서 나오는 극저온의 한냉가스(산소, 질소, 아르곤, 불순질소)와 열 교환하여 상온의 원료공기를 저온인 -170℃까지 하락시키고, 극저온의 한냉가스는 원료공기와 열 교환시켜 상온(15℃)으로 회복시킨다.

팽창터빈(16)은 원료공기를 단열 팽창시켜 한냉을 발생시키는 장치로서, 정상 운전 중에는 복사열 및 액체 추출에 의한 주열교환기(17)의 냉각 손실을 보상하고, 냉각 운전시에는 주열교환기(17) 및 정류탑(18)에 한냉을 공급하여 서서히 원료공기를 액화시키는 역할을 수행한다.

정류탑(18)은 원료공기의 압력과 온도에 따른 비점차에 의해 정류탑(18)에서 농축하고 정제하는 과정을 연속적으로 반복하여 산소, 질소, 아르곤 가스를 분리 생산한다.

정류탑(18)에서의 정류과정은 정류탑(18)의 하탑으로 원료공기가 송입되고, 하탑 상부에는 상탑과 하탑이 열교환될 수 있도록 Re-Boiler Condenser, 정류 트레이가 설치되어 상탑의 극저온 액체산소와 유로를 통해 열교환하여 하탑의 원료공기는 상탑의 액체산소에 온도가 하락하여 액화되고, 상탑의 액체산소는 하탑의 원료공기에 온도가 상승하여 기화되는 상호간 잠열 교환을 이루어 높은 압력의 하탑 원료공기는 액화되어 정류 트레이로 흘러 내려 상승하는 원료공기 중 산소성분 다량을 액화시켜 하탑 상부에는 질소성분의 가스만 남게 된다. 상탑에서는 액산 중에 있는 질소, 아르곤 성분의 가스는 비점이 산소보다 낮은 관계로 먼저 기화되어 상탑 상부에 자리하게 되고, 상탑 하부에는 99.5% 이상의 산소로 정제된다. 또 하탑의 상부에는 순질소가 형성되고, 중부에는 불순질소 층이 형성되며, 하부에는 산소 성분이 약 40%에 상당하는 액체공기가 농축된다.

정류탑(18)의 상탑은 하탑에서 생성된 순액체질소, 불순액체질소, 액체공기를 상탑 트레이 상부, 중상부, 중부에 각각 적정유량으로 배분하면 상탑의 정류도 하탑 정류과정에서와 같이 최상부에 순질소 층이 형성되고, 그 밑에 불순질소 층이 형성되고, 그 하단에 조아르곤 층이 형성되고, 최하부에 산소층과 액체산소가 형성된다..

정류탑(18)의 상탑에서 8%로 농축된 아르곤 가스는 조아르곤 정류탑(18a)으로 송입되고, 비점이 높은 산소성분은 Boiler Condenser에서 상부의 액체공기와 열교환 하여 액화되어 트레이 하부로 모이게 되고, 이 액체산소는 다시 정류탑(18) 상탑으로 되돌려 보내고, 아르곤 성분은 비점이 낮은 관계로 트레이를 통과하면서 기화되어 상부에 모이게 된다. 이러한 과정이 지속되면 8%의 아르곤 성분은 99.3% 이상의 아르곤 성분으로 농축된다.

조아르곤 정류탑(18a)에서 생성된 고순도의 아르곤 성분 중 0.7%에 상당하는 질소성분을 제거하기 위하여 고순도아르곤 정류탑(18b)에서 Re-Boiler Condenser를 통하여 정류탑(18)에서의 정류과정과 같이 아르곤 속에 있는 질소는 비점차를 이용하여 분리시킴에 의해 순아르곤 제품을 생산한다.

한편 정류탑(18)에서 생성된 불순질소는 불순질소배출라인을 통해 배출되고, 주열교환기(17)를 거쳐 원료공기와 열 교환되어 상온의 온도로 회복된 후 일부는 칠러타워(15)에 들어가 냉각수를 열 교환시켜 온도를 하락시킨 후 대기로 방출되고, 다른 일부는 원료공기 불순물 제거장치인 흡착장치(20)에 공급되어 흡착제에 포함된 수분 및 이산화탄소를 제거시키는 재생가스로 사용된 후 대기로 방출된다

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 흡착장치를 도시한 것이고, 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 필터배관 내부를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 노즐봉을 도시한 것이다.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 흡착장치(20)는 원료공기의 수분과 이산화탄소를 흡착하는 흡착제(31)가 내장된 베드(30)와, 베드(30)의 출구(33)와 연결되며 베드(30)를 통과한 원료공기의 이물질을 거르는 필터부(40)가 내장된 필터배관(50)과, 필터부(40)의 세척을 위한 유체를 제공하는 역세배관(60) 및 필터부(40)에서 이탈된 이물질을 외부로 배출하는 배출배관(70)을 포함한다.

본 실시 예의 베드(30)는 2대를 1조로 운영하여 사용할 수 있으며, 베드(30)의 내부에는 흡착제(31)만이 수용된다. 흡착제(31)는 원료공기가 겔을 통과하는 동안 수분을 흡착하는 성질을 갖는 알루미나 겔과, 이산화탄소를 흡착하는 성질을 갖는 모리쿨라시브 겔과 같은 흡착제가 수용된다.

그리고, 흡착제(31)를 통과한 원료공기의 이물질은 베드(30)와 별도로 연결된 필터배관(50)에 수용된 필터부(40)에 의해 제거된다.

베드(30) 내의 흡착제(31)는 흡착공정이 일정시간 동안 이루어지면 흡착능력이 저하되므로 흡착제(31)에 흡착된 수분과 이산화탄소를 제거하는 재생공정을 거쳐야 한다. 따라서, 하나의 베드(30)가 재생되는 동안 다른 하나의 베드(30)가 운용되기 위해 2대를 1조로 구비할 수 있다.

베드(30)의 입구(32)는 공기압축기(12)와 수세냉각탑(13)을 거친 원료공기가 제공되는 입구배관(21)과 연결되고, 베드(30)의 출구(33)는 필터배관(50)과 연결된다.

입구배관(21)은 한 쌍의 베드(30)의 각 입구(32)와 연결되도록 분기되며, 분기된 입구배관(21)에는 베드(30)로 유입되는 원료공기의 흐름을 제어하는 입구밸브(22)가 설치된다.

필터배관(50)은 베드(30)의 출구(33)와 연결되는 유입관(51)과, 유입관(51)으로부터 분기되는 한 쌍의 분기관(52a,52b)과, 한 쌍의 분기관(52a,52b)이 합류하는 유출관(53)을 포함한다.

한 쌍의 분기관(52a,52b)에는 각각 유입되는 원료공기의 이물질을 거르기 위한 필터부(40a,40b)가 배치된다.

필터부(40a,40b)는 분기관(52a,52b)에서 각각 확장된 직경을 갖는 확관부(54a,54b)에 배치되어, 기존 베드(30)에 필터가 내장된 환경과 같이 유로저항을 받지 않도록 구비할 수 있다.

필터부(40a,40b)는 각각 필터망(41)과, 필터망(41)의 내부에 회전할 수 있게 설치되는 노즐봉(42)을 포함한다.

필터망(41)은 상부가 개방된 원추형상으로 이루어질 수 있고, 노즐봉(42)은 상하로 길이가 긴 원통형상으로 이루어지고, 내부에는 유체가 유입되는 중공홀(미도시)이 형성된다.

노즐봉(42)의 외면에는 노즐봉(42)의 내부로 유입된 유체를 외부로 분사하기 위한 복수의 노즐(43)이 배치되고, 복수의 노즐(43)은 도 5와 같이, 인접하는 두 노즐(43)이 서로 다른 방향을 향하도록 배치될 수 있다.

이러한 서로 다른 방향으로 배치된 두 노즐(43)에 의해 분출되는 유체의 분사력에 의해 노즐봉(42)은 자체 회전이 이루어질 수 있다.

노즐봉(42)의 상하 양단은 복수의 노즐(43)에 의해 분출되는 유체의 분사력에 의한 자체 회전이 수월하도록 베어링(44)에 의해 지지될 수 있다.

노즐봉(42)의 회전을 위해 확관부(54a,54b)의 상하에는 상부 지지체(55)와 하부 지지체(56)가 설치될 수 있다.

상부 지지체(55)와 하부 지지체(56)는 확관부(54a,54b)의 중앙에 위치되는 허브(55a,56a)와, 허브(55a,56a)에서 방사 형태로 연장되어 확관부(54a,54b)의 내벽에 지지되는 복수의 지지로드(55b,56b)를 포함한다.

노즐봉(42)의 상단은 상부 지지체(55)의 허브(55a) 내에 회전할 수 있게 지지될 수 있고, 노즐봉(42)의 하단은 하부 지지체(56)의 허브(56a) 내에 회전할 수 있게 지지될 수 있다.

상부 지지체(55)의 허브(55a) 내에는 측방으로 개구된 개구홀(55c)이 형성되고, 개구홀(55c)은 역세배관(60)과 연결될 수 있다.

노즐봉(42)의 상부에는 역세배관(60)을 통해 개구홀(55c)에 제공되는 유체를 노즐봉(42) 내부로 유입시키기 위한 복수의 유입공(42a)이 원주방향을 따라 형성될 수 있다.

복수의 유입공(54a) 상하는 상부 지지체(55)의 허브(55a)와 노즐봉(42) 사이에 설치되는 실링부재(57a,57b)에 의해 기밀이 유지될 수 있다.

역세배관(60)은 필터부(40)의 세척을 위한 유체를 제공하는 배관으로서, 일단이 압축공기 또는 세정액으로 이루어진 유체공급원(미도시)과 연결되며, 타단은 확관부(54a,54b)를 관통하여 상부 지지체(55)의 허브(55a) 내에 형성된 개구홀(55c)과 연결될 수 있다.

역세배관(60)에는 각 필터부(40a,40b)의 세척을 위한 유체의 흐름을 제어하기 위한 복수의 역세밸브(61a,61b)가 설치될 수 있다.

배출배관(70a,70b)은 확관부(54a,54b)의 하부에 각각 위치될 수 있고, 배출배관(70a,70b)의 개폐를 제어하기 위한 배출밸브(71a,71b)가 설치될 수 있다.

한편, 확관부(54a,54b) 상하에 위치되는 분기관(52a,52b)에는 각각 필터부(40) 내부의 유체 흐름을 제어하기 위한 상부밸브(58)와 하부밸브(59)가 설치될 수 있다.

또한, 필터부(40)에 의해 이물질이 걸러진 원료공기가 배출되어 주열교환기(17)와 연결되는 유출관(53)에는 유체흐름을 제어하기 위한 유출밸브(53a)가 설치될 수 있다. 유출밸브(53a)는 흡착제(31)의 재생 유무에 따라 선택적으로 개폐될 수 있다.

본 실시 예에서 개시된 밸브들은 밸브제어부의 제어신호에 따라서 자동으로 온,오프되는 전자밸브로 구성될 수 있다.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 흡착장치의 작동방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 6과 같이, 공기분리설비(10)의 정상 가동 시 하나의 베드(30)를 통과하여 배출되는 원료공기는 베드(30)의 출구(33)와 연결된 유입관(51)을 통해 한 쌍의 분기관(52a,52b) 중 하나(52a)를 통해 필터부(40a)로 제공된다.

흡착장치(20)의 장기간 사용에 따라 베드(30) 내의 흡착제(31)가 경화되어 통과하는 고압의 원료공기에 의해 미세하게 부서지면서 가루가 되고, 이러한 가루는 필터부(40a)의 필터망(41)에 부착되게 된다.

이때, 필터부(40a)의 전단과 후단의 차압이 일정압력 이상이 되면, 하나의 베드(30)를 통과한 원료공기가 한 쌍의 분기관(52a,52b) 중 다른 하나(52b)를 통해 필터부(40b)에 제공하도록 상,하부밸브(58b,59b)를 서서히 개방시킨다.

그리고, 도 7에 도시된 바와 같이, 두 필터부(40a,40b) 내의 압력이 동압이 되면, 하나의 분기관(52a)에 설치된 상,하부밸브(58a,59a)를 닫고, 배출밸브(71a)는 개방시킨 상태에서 역세배관(60)을 통해 유체가 필터부(40a)에 공급되도록 역세밸브(61a)를 개방시킨다.

역세배관(60)을 통해 공급되는 유체는 필터부(40a)의 노즐봉(42) 내부를 따라 복수의 노즐(43)을 통해 배출되고, 복수의 노즐(43)에 의해 분출되는 분출압에 의해 노즐봉(42)은 회전하면서 필터망(41)에 분사된다.

필터부(40a)의 필터망(41)에 분사되는 유체에 의하여 필터망(41)에 부착된 겔 가루는 탈락된 후 배출배관(70a)을 통해 외부로 배출되게 된다.

하나의 필터부(40a)의 필터망(41) 청소가 완료되면, 다른 하나의 필터부(40b)의 필터망(41) 청소는 동일한 방법에 의해 청소가 진행될 수 있다.

따라서, 기존 흡착장치의 베드 내부에 배치된 필터 교환 또는 세척을 위해 공기분리설비를 정지할 필요가 없고, 또한 베드에서 필터를 분리할 필요가 없게 되므로 이로 인한 작업시간 및 인력낭비를 줄일 수 있어 생산성이 월등히 향상되게 된다.

이상에서는 특정의 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였다. 그러나 상기한 실시 예에만 한정되지 않으며 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경 실시할 수 있을 것이다.

10: 공기분리설비, 20: 흡착장치,
30: 베드, 31: 흡착제,
40: 필터부, 41: 필터망,
42: 노즐봉, 43: 노즐,
50: 필터배관, 51: 유입관,
52a,52b: 분기관, 53: 유출관,
54a,54b: 확관부, 58: 상부밸브,
59: 하부밸브, 60: 역세배관,
61: 역세밸브, 70: 배출배관.

Claims (11)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 공기 중의 산소, 질소, 아르곤을 분리하는 공기분리설비의 흡착장치로서,
   원료공기의 수분과 이산화탄소를 흡착하는 흡착제가 내장된 베드;
   상기 베드의 출구와 연결되며, 상기 베드를 통과한 원료공기의 이물질을 거르는 필터부가 내장된 필터배관;
   상기 필터배관 내부로 연결되며, 상기 필터부의 세척을 위한 유체를 제공하는 역세배관; 및
   상기 필터배관에 연결되며, 상기 필터부에서 이탈된 이물질을 상기 필터배관 외부로 배출하는 배출배관;
   상기 필터배관은 상기 베드의 출구와 연결되는 유입관과, 상기 유입관으로부터 분기되며 상기 필터부가 각각 내장되는 한 쌍의 분기관과, 상기 한 쌍의 분기관이 합류하는 유출관을 포함하고,
   상기 한 쌍의 분기관에는 각각 유체의 흐름을 제어하는 배출밸브가 설치된 상기 배출배관이 연결되고,
   상기 한 쌍의 분기관은 각각 상기 필터부가 위치되는 확관부를 포함하는 공기분리설비의 흡착장치.
5. 제4항에 있어서,
   상기 필터부는 필터망과, 상기 필터망의 내부에 회전할 수 있게 설치되며 상기 역세배관으로부터 유체를 제공받아 상기 필터망에 분사하는 복수의 노즐을 갖는 노즐봉을 포함하는 공기분리설비의 흡착장치.
6. 제5항에 있어서,
   상기 복수의 노즐은 분사되는 유체의 분사력을 이용하여 상기 노즐봉의 자체 회전을 유도할 수 있도록 인접하는 두 노즐이 서로 다른 방향을 향하도록 배치되는 공기분리설비의 흡착장치.
7. 제4항에 있어서,
   상기 확관부 상하에 위치되는 상기 분기관에는 각각 유체의 흐름을 제어하기 위한 상부밸브와 하부밸브가 설치되는 공기분리설비의 흡착장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 역세배관에는 상기 필터부 세척을 위한 유체 흐름을 제어하는 역세밸브가 설치되는 공기분리설비의 흡착장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 유출관에는 상기 공기분리설비의 주열교환기 쪽으로 유체의 흐름을 제어하기 위한 유출밸브가 설치되는 공기분리설비의 흡착장치.
10. 제4항에 있어서,
    상기 베드는 적어도 두 개 이상 구비되는 공기분리설비의 흡착장치.
11. 공기압축기, 수세냉각탑, 흡착장치, 주열교환기, 정류탑을 포함하는 공기분리설비에 있어서,
    상기 흡착장치는,
    상기 수세냉각탑에서 배출된 압축공기가 제공되는 입구배관과 연결되며, 내부에 흡착제가 내장된 베드;와,
    상기 베드의 출구와 연결되는 유입관에서 분기되며 각각 필터부가 내장된 한 쌍의 분기관;과,
    상기 한 쌍의 분기관이 합류하며, 상기 필터부를 통과한 압축공기를 상기 주열교환기에 제공하는 유출관;과,
    상기 한 쌍의 분기관에 각각 연결되며, 상기 필터부에 세척을 위한 유체를 제공하는 역세배관;과,
    상기 필터부의 상,하부에 위치된 상기 분기관에 설치된 상부밸브와 하부밸브; 및
    상기 필터부의 세척 시 상기 필터부에서 이탈된 이물질을 외부로 배출하도록 상기 한 쌍의 분기관에 각각 연결되며, 각각 배출밸브가 설치된 한 쌍의 배출배관;을 포함하는 공기분리설비.
    

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