KR102374811B1 - Impregnated activated carbon Manufacturing device using Ultrasonic generator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치에 관한 것으로, 본 발명에 따르면, 초음파 발생기를 이용하여 활성탄소에 첨착용액을 첨착시켜 첨착활성탄소를 제조하는 장치에 있어서, 가스를 투입하는 가스투입부; 첨착용액을 투입하는 용액투입부; 상기 가스투입부와 용액투입부가 연결되어 상기 가스 및 첨착용액이 투입되며, 초음파를 발생시켜 상기 첨착용액을 미립자화시켜 분무하는 초음파 발생기; 상기 초음파 발생기로부터 분무된 미립자 첨착용액을 가열하는 가열부 및 상기 가열부에 연결되고 상기 미립자 첨착용액이 분무되어 내부에 투입된 활성탄소에 첨착시키는 회전식 반응기를 포함하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치를 포함할 수 있다.The present invention relates to an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator. input; a solution input unit for inputting an adhering solution; an ultrasonic generator which is connected to the gas input part and the solution input part to inject the gas and the impregnated solution, and generates ultrasonic waves to atomize and atomize the impregnated solution; Impregnated activated carbon using an ultrasonic generator comprising a heating unit for heating the particle-impregnated solution sprayed from the ultrasonic generator, and a rotary reactor connected to the heating unit, in which the particle-impregnated solution is sprayed and attached to the activated carbon injected therein It may include a manufacturing device.
Description
본 발명은 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 초음파 발생기를 이용하여 첨착용액을 미립자로 첨착 반응기 내부에 직접 투입함으로써, 기존 함침법 및 스프레이법을 이용한 첨착 장치보다 활성탄소 표면에서만 첨착이 이루어져 첨착공정의 효율과 첨착활성탄소의 흡착능을 개선하고 저용매 습식첨착 또는 건식 첨착을 통하여 공정 시간의 단축이 가능하게 한 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, and more particularly, by directly injecting an impregnated solution as fine particles into an impregnation reactor using an ultrasonic generator, it is more active than the existing impregnation apparatus using the impregnation method and the spray method It relates to an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, which improves the efficiency of the impregnation process and adsorption capacity of the impregnated activated carbon by impregnating only on the carbon surface, and shortens the process time through low-solvent wet or dry deposition.
활성탄소는 높은 기공특성을 갖고 있어, 각종 산업분야에서 흡착반응을 이용한 탈취, 정화, 정재 등의 목적으로 널리 사용되고 있다.Activated carbon has high pore properties and is widely used for purposes such as deodorization, purification, and refining using adsorption reaction in various industrial fields.
일반적인 활성탄소의 흡착반응은 크게 분자 간 인력(van der Waals force)를 이용한 물리적 흡착을 의미한다.The general adsorption reaction of activated carbon largely refers to physical adsorption using intermolecular attraction (van der Waals force).
따라서 활성탄소의 흡착능은 물리적 흡착 외에 이온결합과 공유결합 등의 화학흡착을 통하여 개선될 수 있다. 화학 흡착을 위한 다양한 첨착물을 활성탄소 표면에 첨착함으로써 일반활성탄소보다 흡착능이 개선된 첨착 활성탄소를 제조할 수 있다.Therefore, the adsorption capacity of activated carbon can be improved through chemical adsorption such as ionic bonding and covalent bonding in addition to physical adsorption. Impregnated activated carbon with improved adsorption capacity than general activated carbon can be prepared by attaching various impurities for chemical adsorption to the surface of activated carbon.
첨착 활성탄소는 다양한 산, 염기, 금속염 등을 포함한 수용액을 함침법, 스프레이법 등의 방법으로 활성탄소에 첨착한 후 건조하여 제조된다.Impregnated activated carbon is produced by attaching an aqueous solution containing various acids, bases, metal salts, etc. to the activated carbon by methods such as impregnation and spraying, and then drying.
이때 첨착이 활성탄소의 표면에서 이루어져야 화학적 흡착능 개선 효과가 높으며, 더불어 첨착에 의한 활성탄소의 기공특성 저감이 적게 나타날 수 있다.At this time, the effect of improving the chemical adsorption capacity is high only when the deposition is performed on the surface of the activated carbon, and the reduction in the pore properties of the activated carbon due to the deposition can be small.
하지만 종래의 방법인 함침에 의한 활성탄소의 첨착공정은 공정이 단순하지만, 첨착량의 제어가 어려워 과한 함침으로 인하여 첨착물질이 기공을 막아 활성탄소의 기공특성이 크게 저감되는 문제점이 발생하였다. 또한 첨착에 사용되는 용매의 양이 많아 건조에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. However, in the conventional method of impregnating activated carbon by impregnation, although the process is simple, it is difficult to control the amount of deposition, so that the impregnated material blocks pores due to excessive impregnation, thereby greatly reducing the pore characteristics of activated carbon. In addition, there is a disadvantage in that a lot of time is required for drying because the amount of the solvent used for attachment is large.
또한, 스프레이법도 공정은 단순하고 상기 함침법 보다는 활성탄소의 기공 저감이 적고, 첨착량의 제어가 보다 용이하지만, 여전히 활성탄소의 기공 저감 문제가 발생하며, 습식 방법의 한계로 첨착 공정 후 건조에 많은 시간이 소요되는 단점이 있다.In addition, the spray method also has a simple process, less pore reduction of activated carbon than the impregnation method, and easier control of the amount of deposition, but still a problem of reducing pores of activated carbon occurs, and a lot of time to dry after the deposition process due to the limitation of the wet method There is a downside to this.
또한, 스프레이법으로 제조된 첨착활성탄소의 경우 스프레이 도포된 첨착용액이 건조과정에서 상대적으로 큰 입자를 형성하기 때문에 실제 유해물질과 반응하는 유효면적이 크지 않은 한계를 가지고 있다.In addition, in the case of impregnated activated carbon produced by the spray method, since the impregnated solution applied by the spray forms relatively large particles in the drying process, the effective area for reacting with actual harmful substances is not large.
상기와 같은 문제를 해결하고자, 본 발명은 초음파 발생기를 이용하여 첨착용액을 미립자로 첨착 반응기 내부에 직접 투입함으로써, 기존 함침법 및 스프레이법을 이용한 첨착 장치보다 활성탄소 표면에서만 첨착이 이루어져 첨착공정의 효율과 첨착활성탄소의 흡착능을 개선하고 저용매 습식첨착 또는 건식 첨착을 통하여 공정 시간의 단축이 가능하게 한 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치를 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention uses an ultrasonic generator to directly inject the impregnating solution as fine particles into the impregnation reactor, so that the impregnation is performed only on the surface of the activated carbon rather than the existing impregnation apparatus using the impregnation method and the spray method. Definition An object of the present invention is to provide an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, which improves efficiency and adsorption capacity of impregnated activated carbon, and enables shortening of process time through low solvent wet deposition or dry deposition.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치는 초음파 발생기를 이용하여 활성탄소에 첨착용액을 첨착시켜 첨착활성탄소를 제조하는 장치에 있어서, 가스를 투입하는 가스투입부; 첨착용액을 투입하는 용액투입부; 상기 가스투입부와 용액투입부가 연결되어 상기 가스 및 첨착용액이 투입되며, 초음파를 발생시켜 상기 첨착용액을 미립자화시켜 분무하는 초음파 발생기; 상기 초음파 발생기로부터 분무된 미립자 첨착용액을 가열하는 가열부 및 상기 가열부에 연결되고 상기 미립자 첨착용액이 분무되어 내부에 투입된 활성탄소에 첨착시키는 회전식 반응기를 포함하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치를 제공할 수 있다.In order to solve the above problems, the apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention is an apparatus for producing impregnated activated carbon by impregnating an impregnated solution on activated carbon using an ultrasonic generator, a gas input unit for introducing gas; a solution input unit for inputting an adhering solution; an ultrasonic generator which is connected to the gas input part and the solution input part to inject the gas and the impregnated solution, and generates ultrasonic waves to atomize and atomize the impregnated solution; Impregnated activated carbon using an ultrasonic generator comprising a heating unit for heating the particle-impregnated solution sprayed from the ultrasonic generator, and a rotary reactor connected to the heating unit, in which the particle-impregnated solution is sprayed and attached to the activated carbon injected therein A manufacturing apparatus may be provided.
여기서, 상기 가스는 공기, 질소기체 및 수소를 포함하는 질소기체 중 하나 이상인 것을 특징으로 한다.Here, the gas is characterized in that at least one of air, nitrogen gas and nitrogen gas including hydrogen.
또한, 상기 수소를 포함하는 질소기체는 수소 농도가 1 내지 10%인 것을 특징으로 한다.In addition, the nitrogen gas containing hydrogen is characterized in that the hydrogen concentration is 1 to 10%.
또한, 상기 첨착용액은 인산, 니켈, 아연, 철, 구리, 마그네슘, 망간, 칼륨 및 은 중 하나 이상의 전구체를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the impregnating solution is characterized in that it contains one or more precursors of phosphoric acid, nickel, zinc, iron, copper, magnesium, manganese, potassium and silver.
또한, 상기 첨착용액은 농도가 0.1 내지 5mol농도인 것을 특징으로 한다.In addition, the impregnating solution is characterized in that the concentration is 0.1 to 5 mol concentration.
또한, 상기 가스투입부는 상기 활성탄소 16 내지 21중량부에 대하여, 상기 가스를 분당 3 내지 8중량부로 투입하는 것을 특징으로 한다.In addition, the gas input unit is characterized in that 3 to 8 parts by weight of the gas per minute based on 16 to 21 parts by weight of the activated carbon.
또한, 상기 용액투입부는 상기 활성탄소 16 내지 21중량부에 대하여, 상기 첨착용액을 분당 3 내지 8중량부로 투입하는 것을 특징으로 한다.In addition, the solution input part is characterized in that the added solution is added in an amount of 3 to 8 parts by weight per minute based on 16 to 21 parts by weight of the activated carbon.
또한, 상기 회전식 반응기는 5 내지 100rpm으로 회전하는 것을 특징으로 한다.In addition, the rotary reactor is characterized in that it rotates at 5 to 100rpm.
또한, 상기 회전식 반응기는 상기 활성탄소에 첨착용액의 첨착이 1 내지 30분동안 진행되도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the rotary reactor is characterized in that the attachment of the attachment solution to the activated carbon proceeds for 1 to 30 minutes.
또한, 상기 가열부와 회전식 반응기 사이에 설치되어, 상기 가열부로부터 미립자 첨착용액이 유입되어 상기 회전식 반응기로 투입시키는 디퓨져를 더 포함할 수 있다.In addition, it may further include a diffuser installed between the heating unit and the rotary reactor, the particle-adhesive solution is introduced from the heating unit into the rotary reactor.
또한, 상기 회전식 반응기에서 미립자 첨착용액이 첨착된 활성탄소를 건조시키는 건조부를 더 포함할 수 있다.In addition, the rotary reactor may further include a drying unit for drying the activated carbon to which the particle impregnating solution is impregnated.
또한, 상기 건조부는 상기 미립자 첨착용액이 첨착된 활성탄소를 80 내지 200℃에서 10분 내지 3시간 동안 건조시키는 것을 특징으로 한다.In addition, the drying unit is characterized in that for 10 minutes to 3 hours to dry the activated carbon to which the particle impregnating solution is attached at 80 to 200 ℃.
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치에 의해 제조된 첨착활성탄소를 제공할 수 있다.As described above, it is possible to provide the impregnated activated carbon manufactured by the apparatus for manufacturing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치는 초음파 발생기를 이용하여 첨착용액을 미립자로 첨착 반응기 내부에 직접 투입함으로써, 기존 함침법 및 스프레이법을 이용한 첨착 장치보다 활성탄소 표면에서만 첨착이 이루어져 첨착공정의 효율이 우수할 뿐만 아니라 저용매 습식첨착 또는 건식 첨착이 가능하여 공정 시간을 크게 단축할 수 있다.As described above, the apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention uses an ultrasonic generator to directly inject the impregnated solution as fine particles into the impregnation reactor, so that it is better than the existing impregnation apparatus using the impregnation method and the spray method. Since the deposition is performed only on the surface of the activated carbon, the efficiency of the deposition process is excellent, and the low-solvent wet deposition or dry deposition is possible, which greatly shortens the process time.
또한, 활성탄소의 비표면적 감소가 적으며, 첨착제와 유해물질과의 유효반응 면적이 넓어 흡착능이 개선된 첨착활성탄소를 제조할 수 있으며, 폐수 발생이 적어 친환경적이다.In addition, the specific surface area of activated carbon is small, and the effective reaction area between the additive and harmful substances is wide, so that the impregnated activated carbon with improved adsorption capacity can be manufactured, and it is eco-friendly because of the small amount of wastewater generated.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치를 도시한 개략도.1 is a schematic view showing an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다 양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Since the present invention can have various changes and can have various forms, specific embodiments will be described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 출원에서 사용 한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수 의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것이 존재함을 지정하려 는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성요소 등을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are used only to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a combination of features, numbers, steps, components, etc. described in the specification exists, and includes one or more other features or numbers, It should be understood that the possibility of the presence or addition of combinations of steps, elements, etc. is not precluded in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적 인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자 에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not
여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.Here, repeated descriptions, well-known functions that may unnecessarily obscure the gist of the present invention, and detailed descriptions of configurations will be omitted. The embodiments of the present invention are provided in order to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.
본 발명은 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 초음파 발생기를 이용하여 첨착용액을 미립자로 첨착 반응기 내부에 직접 투입함으로써, 기존 함침법 및 스프레이법을 이용한 첨착 장치보다 활성탄소 표면에서만 첨착이 이루어져 첨착공정의 효율과 첨착활성탄소의 흡착능을 개선하고 저용매 습식첨착 또는 건식 첨착을 통하여 공정 시간의 단축이 가능하게 하고자 한다.The present invention relates to an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, and more particularly, by directly injecting an impregnated solution as fine particles into an impregnation reactor using an ultrasonic generator, it is more active than the existing impregnation apparatus using the impregnation method and the spray method It is intended to improve the efficiency of the impregnation process and the adsorption capacity of the impregnated activated carbon because the deposition is performed only on the carbon surface, and to shorten the process time through low-solvent wet deposition or dry deposition.
종래의 첨착활성탄소 제조장치는 활성탄소에 첨착용액을 함침법 또는 스프레이법을 이용하여 도포하고, 이후 별도의 건조공정을 통하여 수분을 건조하는 구성으로 이루어져 있는데, 이 경우 균일한 첨착이 이루어지지 않고 기공손실이 심하게 나타나며 폐수가 많이 발생하고 건조 공정으로 인하여 공정시간이 매우 길어지는 단점이 있어, 본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하고자 하는 것이다.The conventional apparatus for producing impregnated activated carbon consists of applying an impregnated solution to activated carbon using an impregnation method or a spray method, and then drying the moisture through a separate drying process. In this case, uniform attachment is not achieved. There are disadvantages such as high pore loss, a lot of wastewater, and a very long process time due to the drying process, so the present invention is to solve these problems.
즉, 본 발명에서의 건식 첨착은 분사된 첨착용액 자체가 활성탄소 표면에 닿기 직전에 반건조된 미립자로 상태의 입자가 되어 직접 활성탄소 표면에 도포되는 형태로, 건조 시 서로 뭉쳐서 큰 입자를 형성하는 기존 기술의 한계를 극복할 수 있다.That is, in the present invention, in the dry deposition method, the sprayed attachment solution itself becomes semi-dried fine particles just before it touches the activated carbon surface and is directly applied to the activated carbon surface to form large particles. It can overcome the limitations of existing technologies to form.
이러한 본 발명은 배치식(비연속식)의 경우 효율적인 첨착제 코팅이 가능하며, 연속식의 경우 비맥동형(초음파로 생성된 mist형태의 첨착제가 버퍼탱크에 주입되고 버퍼탱크 안의 mist 첨착제가 캐리어 가스를 따라 균일한 유량으로 활성탄소 표면으로 공급되는 형태)으로 첨착이 가능하다.In the case of the present invention, efficient additive coating is possible in the case of a batch type (discontinuous type), and in the case of a continuous type, a non-pulsating type (mist type additive generated by ultrasound is injected into the buffer tank, and the mist additive in the buffer tank is a carrier) It can be attached to the activated carbon surface at a uniform flow rate along with the gas).
더 나아가 본 발명의 비동맥 특징을 갖는 초음파 발생기가 적용된 제조장치를 기반으로 하여 정밀한 CVD, 촉매반응기, 활성화 반응기 등에 적용시키고자 한다.Furthermore, based on the manufacturing apparatus to which the ultrasonic generator having non-arterial characteristics of the present invention is applied, it is intended to be applied to precise CVD, catalytic reactors, and activation reactors.
이하, 본 발명의 실시 예를 설명하기 위한 도 1을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, it will be described in detail with reference to FIG. 1 for explaining an embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치를 도시한 개략도이다.1 is a schematic view showing an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치는 초음파 발생기를 이용하여 활성탄소에 첨착용액을 첨착시켜 첨착활성탄소를 제조하는 장치로써, 가스투입부(1), 용액투입부(2), 초음파 발생기(3), 가열부(4), 디퓨져(5), 회전식 반응기(6) 및 건조부(미도시)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention is an apparatus for producing impregnated activated carbon by impregnating an impregnated solution on activated carbon using an ultrasonic generator, and a gas input unit ( 1), a solution input unit (2), an ultrasonic generator (3), a heating unit (4), a diffuser (5), a rotary reactor (6) and a drying unit (not shown) may be included.
먼저, 가스투입부(1)는 초음파 발생기(3)로 가스를 투입할 수 있는데, 이는 첨착용액을 이동시키기 위한 것으로, 초음파 발생기(3)에 의해 분무된 미립자 첨착용액이 회전식 반응기(6)까지 투입되도록 할 수 있다.First, the gas input unit 1 can inject gas into the
여기서, 가스는 공기, 질소기체 및 수소를 포함하는 질소기체 중 하나이상 일 수 있는데, 먼저 공기는 산소를 포함하고 있어 가열부(4)의 온도제어를 통하여 미립자 첨착용액이 금속산화물로 활성탄소에 첨착되도록 할 수 있기 때문이다.Here, the gas may be one or more of air, nitrogen gas, and nitrogen gas including hydrogen. First, air contains oxygen, so that the particle-adhesive solution is converted into metal oxide into activated carbon through temperature control of the heating unit 4 . Because it can be attached to the.
또한, 질소기체는 불활성 분위기를 유도할 수 있어 공기와 혼합하여 사용하는 것으로 산소 농도를 조절을 통해 활성탄소에 첨착되는 금속 산화물의 비율 제어가 가능하도록 할 수 있다.In addition, nitrogen gas can induce an inert atmosphere, so it is possible to control the ratio of metal oxides adhering to activated carbon by controlling the oxygen concentration by mixing with air.
또한, 수소를 포함하는 질소기체는 수소가 환원제로 사용되어 활성탄소에 첨착용액을 이용한 금속 첨착이 가능하도록 할 수 있다.In addition, nitrogen gas containing hydrogen may be used as a reducing agent to enable metal attachment to activated carbon using an impregnating solution.
하지만 목적에 따라 가스는 산화 및 비산화성 가스를 혼합하여 사용할 수 있으므로, 이에 한정되지는 않는다.However, since the gas may be used by mixing an oxidizing and non-oxidizing gas depending on the purpose, the present invention is not limited thereto.
이때, 수소를 포함하는 질소기체의 수소 농도는 1 내지 10%로 이루어지는게 바람직하다.At this time, the hydrogen concentration of the nitrogen gas containing hydrogen is preferably made of 1 to 10%.
이는 수소의 농도가 1% 미만일 경우 환원 반응이 충분히 이루어지지 않아 미립자 첨착용액을 통한 금속 첨착이 충분히 이루어지지 않으며, 10% 초과일 경우 높은 수소 농도로 인하여 공정 비용이 상승하는 단점이 발생할 수 있다.When the concentration of hydrogen is less than 1%, the reduction reaction is not sufficiently carried out, so metal deposition through the particle impregnating solution is not sufficiently achieved. .
이러한 가스를 가스투입부(1)는 활성탄소 16 내지 21중량부에 대하여, 분당 3 내지 8중량부로 투입할 수 있고, 활성탄소 20중량부에 대하여, 분당 5중량부로 투입하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 활성탄소 20kg일 경우 5L/min로 투입할 수 있다.The gas input unit 1 may be supplied at 3 to 8 parts by weight per minute based on 16 to 21 parts by weight of the activated carbon, and preferably 5 parts by weight per minute based on 20 parts by weight of the activated carbon. For example, in the case of 20 kg of activated carbon, it may be input at 5 L/min.
이때, 가스의 투입량이 분당 3중량부 미만일 경우 첨착용액의 분무량이 적어 첨착 공정이 길어지는 단점이 있으며, 분당 8 중량부 초과일 경우 첨착용액의 분무량이 많아 가열부(4)에서 충분히 용매가 증발되지 않을 수 있다.At this time, when the amount of gas is less than 3 parts by weight per minute, there is a disadvantage in that the amount of spraying of the attachment solution is small and the attachment process is prolonged. may not evaporate.
용액투입부(2)는 초음파 발생기(3)로 첨착용액을 투입할 수 있다. The
여기서, 첨착용액은 첨착활성탄소 제조장치에 의해 활성탄소에 첨착되어 활성탄소의 흡착능을 개선시키는 것으로, 용매인 물에 전구체를 용해시켜 제조될 수 있다.Here, the impregnated solution is to improve the adsorption capacity of the activated carbon by being impregnated on the activated carbon by the impregnated activated carbon manufacturing apparatus, and can be prepared by dissolving the precursor in water, which is a solvent.
전구체는 인산, 니켈, 아연, 철, 구리, 마그네슘, 망간, 칼륨 및 은 중 하나 이상의 금속, 금산화물계 전구체일 수 있으며, 보다 더 구체적으로, 질산니켈, 질산아연, 질산철, 질산구리, 질산마그네슘, 수산화칼륨, 질산은, 염화니켈, 염화아연, 염화철, 염화구리, 염화마그네슘, 황산니켈, 황산아연, 황산철, 황산구리 및 황산마그네슘 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 보다 바람직하게는 낮은 온도에서 열분해가 쉽게 이루어져 가열부(4)의 온도를 낮게 설정할 수 있는 질산계열의 전구체를 사용하는 것이며, 제거목표로 하는 유해가스에 따라 인산, 니켈, 3아연, 철, 구리, 마그네슘, 망간, 칼륨 및 은을 혼합하여 사용할 수 있다.The precursor may be phosphoric acid, nickel, zinc, iron, copper, magnesium, manganese, one or more metals of potassium and silver, and a gold oxide-based precursor, and more specifically, nickel nitrate, zinc nitrate, iron nitrate, copper nitrate, nitrate It may include one or more of magnesium, potassium hydroxide, silver nitrate, nickel chloride, zinc chloride, iron chloride, copper chloride, magnesium chloride, nickel sulfate, zinc sulfate, iron sulfate, copper sulfate, and magnesium sulfate. More preferably, a nitric acid-based precursor that can be easily thermally decomposed at a low temperature and can set the temperature of the heating unit 4 low is used, and phosphoric acid, nickel, trizinc, iron, copper depending on the harmful gas to be removed , magnesium, manganese, potassium and silver may be mixed and used.
또한, 첨착용액은 유기용제에 혼합되어 있는 유기계 첨착제일 수 있다.In addition, the impregnating solution may be an organic impregnating agent mixed in an organic solvent.
유기계 첨착제는 에탄올 및 유기계 용매로 하여 사용할 수 있는 술폰산기, 아민기, 암모니움기, 카르복실기 및 페놀기 중 하나 이상을 포함할 수 있으며, 보다 더 구체적으로, 아미노벤젠술폰산, 아미노벤젠술폰산암모늄, 디에탄올아민, 우레아, 티오우레아, 우레아 수지, 알카놀아민, 폴리아민, 피페라진아민, 벤젠 함유 아민을 혼합하여 사용할 수 있다.The organic adhesive may include at least one of a sulfonic acid group, an amine group, an ammonium group, a carboxyl group, and a phenol group that can be used as ethanol and an organic solvent, and more specifically, aminobenzenesulfonic acid, ammonium aminobenzenesulfonate, di Ethanolamine, urea, thiourea, urea resin, alkanolamine, polyamine, piperazineamine, and benzene-containing amine may be mixed and used.
또한, 첨착용액은 농도가 0.1 내지 5mol농도일 수 있고, 0.3mol농도가 가장 바람직하다.In addition, the concentration of the impregnating solution may be 0.1 to 5 mol concentration, and 0.3 mol concentration is most preferred.
이때, 첨착용액의 농도가 0.1mol농도 미만일 경우 충분한 첨착이 이루어지기 위한 공정시간이 길어지는 문제가 있으며, 5mol농도 초과일 경우 장비의 내구성이 감소할 수 있으며, 더불어 초음파 발생기(3)에 의한 미립자가 발생되지 않는 문제가 발생할 수 있다.At this time, when the concentration of the impregnating solution is less than 0.1 mol concentration, there is a problem that the process time for sufficient deposition is prolonged. There may be a problem that particulates are not generated.
용액투입부(2)는 이러한 첨착용액을 활성탄소 16 내지 21중량부에 대하여, 분당 3 내지 8중량부로 투입할 수 있고, 활성탄소 20중량부에 대하여, 분당 5중량부로 투입하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 활성탄소 20kg일 경우 5L/min로 투입할 수 있다.In the
이는 첨착용액이 분당 3중량부 미만으로 투입될 경우 공정시간이 길어지는 단점이 있으며, 분당 8중량부 초과로 투입될 경우 가열부(4)에서 충분히 용매가 증발하지 않는 문제가 발생할 수 있기 때문이다.This has the disadvantage of lengthening the process time when the amount of the adhering solution is added at less than 3 parts by weight per minute, and when it is added at more than 8 parts by weight per minute, a problem that the solvent does not sufficiently evaporate in the heating unit 4 may occur. am.
초음파 발생기(3)는 가스투입부(1)와 용액투입부(2)가 연결되어 있어, 가스 및 첨착용액이 투입될 수 있다. 여기서 초음파 발생기(3)는 초음파를 발생시켜 투입되는 첨착용액을 미립자화 시켜 분무하게 된다.The
이를 위해, 초음파 발생기(3)는 초음파 노즐을 포함할 수 있고, 초음파 노즐은 하나 이상이 구비될 수 있으며, 다수개가 구비되는 것이 바람직하다.To this end, the
이에 초음파 발생기(3)에서 첨착용액은 미립자화가 되고 초음파 노즐을 통해 가열부(4) 내부로 분무될 수 있다.Accordingly, the impregnated solution in the
이와 같은 초음파 발생기(3)를 통해 첨착용액을 미립자화 시켜 회전식 반응기(6)에 첨착용액이 미립자로 분무되도록 하여, 활성탄소 표면에 균일한 첨착이 이루어지도록 할 수 있다.By atomizing the impregnating solution through the
가열부(4)는 초음파 발생기(3)로부터 분무된 미립자 첨착용액을 가열하여, 용매를 증발시켜 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자를 형성할 수 있다. 이에 회전식 반응기(6)에서 이루어지는 첨착 공정이 건식 첨착 공정으로 이루어질 수 있도록 하여, 금속 또는 금속산화물이 첨착된 활성탄소의 건조 시간을 단축시킬 수 있다. 또한, 폐수의 발생을 감소시킬 수 있다.The heating unit 4 may heat the particle-adhering solution sprayed from the
이러한 가열부(4)는 100 내지 400℃의 온도로 첨착용액을 가열할 수 있다.This heating unit 4 can heat the attachment solution to a temperature of 100 to 400 ℃.
가열부(4)의 온도가 100℃ 미만일 경우 용매의 증발이 느리게 이루어질 수 있으며, 온도가 400℃ 초과일 경우 공정비용이 상승할 수 있다. 이러한 가열부(4)의 온도는 첨착용액의 열분해 온도 및 금속산화물과 금속의 비율을 제어하기 위하여 조절될 수 있다.When the temperature of the heating unit 4 is less than 100 ℃, evaporation of the solvent may be made slowly, and if the temperature is more than 400 ℃, the process cost may increase. The temperature of the heating unit 4 may be adjusted to control the thermal decomposition temperature of the impregnating solution and the ratio of the metal oxide to the metal.
디퓨져(5)는 일단이 가열부(4)와 연결되고 타단이 회전식 반응기(6)와 연결되어, 가열부(4)로부터 가열되어 용매가 증발된 미립자 첨착용액이 유입되고 유입된 미립자 첨착용액을 회전식 반응기(6) 내부로 투입되도록 할 수 있다. The
디퓨져(5)를 통해 회전식 반응기(6)에 미립자 첨착용액이 투입되도록 하는 것으로, 회전식 반응기(6) 내부에 미립자 첨착용액이 고르게 분산되도록 할 수 있다.By allowing the particle-added solution to be introduced into the
회전식 반응기(6)는 디퓨져(5)를 통해 가열부(4)와 연결되어, 미립자 첨착용액의 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자가 내부로 분산되므로써, 내부에 투입된 활성탄소 표면에 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자가 첨착될 수 있다.The
여기서 회전식 반응기(6)는 미립자 첨착용액의 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자가 활성탄소에 보다 더 균일하게 첨착이 이루어지도록 원통형으로 형성되어 회전될 수 있다.Here, the
이때, 회전식 반응기(6)의 회전속도는 5 내지 100rpm로 이루어질 수 있으며, 20rpm인 것이 바람직하다. 하지만 회전식 반응기(6)의 직경 크기에 따라 변경될 수 있다.At this time, the rotational speed of the
회전식 반응기(6)의 회전속도가 5rpm 미만일 경우 느린 속도에 의하여 활성탄소에 미립자 첨착용액의 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자의 접촉이 잘 이루어지지 않을 수 있고, 100rpm 초과일 경우 관성에 의한 활성탄소가 회전식 반응기(6)와 유사한 속도로 회전이 이루어져 활성탄소와 미립자 첨착용액의 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자의 접촉이 잘 이루어지지 않을 수 있다.When the rotational speed of the
또한, 회전식 반응기(6)는 미립자 첨착용액이 활성탄소에 첨착되는 첨착 공정이 1 내지 30분 동안 진행되도록 할 수 있으며, 10분동안 진행되도록 하는 것이 바람직하나, 목적하는 첨착량에 따라 조절될 수 있다.In addition, the
이는 첨착이 이루어지는 시간이 1분 미만일 경우 활성탄소의 첨착량이 낮아 유해가스 제거효율(흡착능)이 저하되며, 30분 초과일 경우 활성탄소에 과한 첨착이 이루어져 첨착활성탄소의 기공특서이 저하되어 유해가스 제거효율이 감소될 수 있다.This means that when the deposition time is less than 1 minute, the amount of adsorption of activated carbon is low and the harmful gas removal efficiency (adsorption capacity) is lowered. This can be reduced.
건조부(미도시)는 회전식 반응기(6)에서 미립자 첨착용액의 금속 또는 금속산화물이 첨착된 활성탄소를 건조시켜 최정적인 첨착활성탄소를 제조할 수 있다.The drying unit (not shown) can manufacture the most optimal impregnated activated carbon by drying the activated carbon impregnated with the metal or metal oxide of the particulate impregnating solution in the
이 경우, 건조부는 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자가 첨착된 활성탄소를 80 내지 200℃에서 10분 내지 3시간 동안 건조시킬 수 있으며, 110℃에서 2시간 동안 건조시키는 것이 바람직하다.In this case, the drying unit may dry the activated carbon to which metal, metal oxide or organic fine particles are attached at 80 to 200° C. for 10 minutes to 3 hours, preferably drying at 110° C. for 2 hours.
이때, 건조온도가 80℃ 미만일 경우 흡착한 용매의 탈착속도가 낮아 건조시간이 증가되어 공정시간이 증가할 수 있으며, 200℃ 초과일 경우 빠른 탈착속도에 의하여 건조시간을 단축할 수 있으나 첨착된 첨착물의 산화가 발생할 수 있다. At this time, when the drying temperature is less than 80 ℃, the desorption rate of the adsorbed solvent is low, and the drying time can be increased to increase the process time. Oxidation of the complex may occur.
한편, 본 발명에서는 활성탄소의 입도에 따른 영향이 적으나, 4 내지 100메쉬의 활성탄소를 사용하는 것이 바람직하다.On the other hand, in the present invention, although the effect of the particle size of the activated carbon is small, it is preferable to use 4 to 100 mesh activated carbon.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 첨착활성탄소 제조장치는 냉각부를 더 포함할 수 있다. In addition, the apparatus for producing impregnated activated carbon according to an embodiment of the present invention may further include a cooling unit.
냉각부는 초음파 발생기(3)와 인접하게 설치되어 있어, 초음파 발생기(3)의 작동 중에 발생되는 열을 제어할 수 있다. 이때 냉각부는 공냉식 또는 수냉식의 방법을 이용하도록 구성될 수 있다.The cooling unit is installed adjacent to the
이와 같은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치에 의해 흡착능이 개선된 첨착활성탄소를 제조할 수 있다.As described above, the impregnated activated carbon with improved adsorption capacity can be manufactured by the apparatus for manufacturing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention.
상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치는 초음파 발생기를 이용하여 첨착용액을 미립자로 첨착 반응기 내부에 직접 투입함으로써, 기존 함침법 및 스프레이법을 이용한 첨착 장치보다 활성탄소 표면에서만 첨착이 이루어져 첨착공정의 효율이 우수할 뿐만 아니라 건식 첨착이 가능하여 공정 시간을 크게 단축할 수 있다.As described above, the apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator according to an embodiment of the present invention directly injects the impregnated solution as fine particles into the impregnation reactor using the ultrasonic generator, using the existing impregnation method and spray method. Since the deposition is performed only on the surface of the activated carbon compared to the deposition device, the efficiency of the deposition process is excellent, and the process time can be greatly shortened because dry deposition is possible.
또한, 흡착능이 개선된 첨착활성탄소를 제조할 수 있으며, 폐수 발생이 적어 친환경적이다.In addition, it is possible to manufacture impregnated activated carbon with improved adsorption capacity, and it is environmentally friendly as there is little wastewater generation.
즉, 종래의 기술인 함침법과 스프레이법은 많은 첨착 용액이 활성탄소에 젖어 들어 오랜 시간이 소요되지만, 본 발명은 초음파 발생기, 가열부에 의하여 첨착용액의 금속, 금속산화물 또는 유기계 미립자로 활성탄소 표면에 첨착되어 첨착 효과가 우수한 동시에 건조가 빠르게 이루어지며, 이에 에너지 절감 및 생산시간 단축 효과를 얻을 수 있는 것이다.That is, in the conventional techniques, the impregnation method and the spray method, many of the impregnated solutions are soaked in activated carbon and take a long time, but the present invention uses an ultrasonic generator and a heating unit to form the surface of the activated carbon with metal, metal oxide or organic fine particles of the impregnated solution. It is adhered to the surface, so the adhesion effect is excellent, and the drying is done quickly, thereby saving energy and shortening the production time.
이하, 실시예에 의하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of Examples.
단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.However, the following examples are only illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following examples.
또한, 이하에서 설명하는 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경하여 구현할 수 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.In addition, the embodiments of the present invention described below can be implemented by various substitutions, modifications, and changes within the scope without departing from the technical spirit of the present invention, and such implementations are of the technical field to which the present invention belongs from the description of the above-described embodiments. If you are an expert, you can easily implement it.
[[ 실시예Example ]]
[실시예][Example]
30 내지 60 메쉬의 입상 활성탄소 20kg을 회전식 반응기에 투입한 후, 20rpm으로 회전시킨 다음, 용액투입부 및 가스투입부가 첨착용액과 수소 4%를 포함하는 질소 가스를 분당 5L 투입하도록 설정하여 초음파 발생기, 가열부, 디퓨져를 거쳐 회전식 반응기에 투입하도록 하였다. 또한, 회전식 반응기에서 첨착공정은 10분동안 진행되었으며, 건조부를 통해 110℃에서 2시간동안 건조시켜 첨착활성탄소를 제조하였다.After 20 kg of granular activated carbon of 30 to 60 mesh is put into the rotary reactor, and then rotated at 20 rpm, the solution input part and the gas input part are set to inject 5 L per minute of nitrogen gas containing the impregnated solution and 4% of hydrogen. It was put into the rotary reactor through a generator, a heating unit, and a diffuser. In addition, the impregnation process in the rotary reactor was carried out for 10 minutes, and was dried at 110° C. for 2 hours through a drying unit to prepare impregnated activated carbon.
여기서, 첨착용액은 0.3mol농도의 첨착용액으로, 인산 및 질산니켈을 물에 용해시켜 제조한 것이다.Here, the impregnating solution is an impregnating solution having a concentration of 0.3 mol, and is prepared by dissolving phosphoric acid and nickel nitrate in water.
[비교예 1][Comparative Example 1]
첨착되지 않은 입상 활성탄소Non-implanted granular activated carbon
[비교예 2][Comparative Example 2]
30 내지 60 메쉬의 입상 활성탄소 20kg을 회전식 반응기에 투입한 후, 20rpm으로 회전시킨 다음, 첨착용액을 스프레이 분무장치를 이용하여 분당 5L를 회전식 반응기 내부에 분무하였다. 또한, 회전식 반응기에서 첨착공정은 10분동안 진행되었으며, 건조부를 통해 110℃에서 6시간동안 건조시켜 첨착활성탄소를 제조하였다.After 20 kg of granular activated carbon of 30 to 60 mesh was put into the rotary reactor, and then rotated at 20 rpm, the impregnated solution was sprayed into the rotary reactor at 5 L per minute using a spray atomizer. In addition, the impregnation process in the rotary reactor was carried out for 10 minutes, and was dried at 110° C. for 6 hours through a drying unit to prepare impregnated activated carbon.
여기서, 첨착용액은 0.3mol농도의 첨착용액으로, 인산 및 질산니켈을 물에 용해시켜 제조한 것이다.Here, the impregnating solution is an impregnating solution having a concentration of 0.3 mol, and is prepared by dissolving phosphoric acid and nickel nitrate in water.
[[ 실험예Experimental example ] ] 활성탄소의of activated carbon 기공 특성 분석 및 암모니아, 일산화질소 Pore Characterization and Ammonia, Nitric Oxide 파과breakthrough 실험 Experiment
실시예와 비교예 1, 2에서 제조된 활성탄소의 기공 특성 분석 및 암모니아 파과 실험을 하기 위하여 하기와 같이 실험을 하였다.In order to analyze the pore characteristics of the activated carbon prepared in Examples and Comparative Examples 1 and 2 and to conduct ammonia breakthrough experiments, the following experiments were carried out.
먼저, 기공 특성은 각 실시예와 비교예 1, 2는 573K에서 잔류 압력을 10-3torr 이하로 유지한 상태로 6시간 동안 탈기시킨 후에 등온흡착장치(BELSORP-max, BEL JAPAN, Japan)를 이용하여 77K에서 상대압력 (P/P0)에 따른 질소(N2) 기체의 흡착량을 측정하여 활성탄의 비표면적을 산출하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.First, for the pore characteristics, each Example and Comparative Examples 1 and 2 were degassed for 6 hours while maintaining the residual pressure at 573K at 10 -3 torr or less, followed by an isothermal adsorption device (BELSORP-max, BEL JAPAN, Japan) By measuring the amount of adsorption of nitrogen (N 2 ) gas according to the relative pressure (P/P 0 ) at 77 K using using, the specific surface area of the activated carbon was calculated, and the results are shown in Table 1 below.
또한, 암모니아 파과 실험을 위하여 각 실시예와 비교예 1, 2를 7g 장입한 후, 상온에서 300ppm의 암모니아를 1000 ml/min으로 흘려주었으며, 검지관을 사용하여 하부에서 배출되는 암모니아의 농도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In addition, for the ammonia breakthrough experiment, 7 g of each Example and Comparative Examples 1 and 2 were charged, 300 ppm ammonia was flowed at 1000 ml/min at room temperature, and the concentration of ammonia discharged from the lower part was measured using a detection tube. and the results are shown in Table 1 below.
또한, 일산화질소 파과 실험을 위하여 각 실시예와 비교예 1, 2를 2g 장입한 후, 상온에서 30ppm의 일산화질소를 500 ml/min으로 흘려주었으며, 검지관을 사용하여 하부에서 배출되는 일산화질소의 농도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In addition, for the nitrogen monoxide breakthrough experiment, after 2 g of each Example and Comparative Examples 1 and 2 were charged, 30 ppm of nitrogen monoxide was flowed at 500 ml/min at room temperature, and the amount of nitrogen monoxide discharged from the lower part using a detection tube was The concentration was measured, and the results are shown in Table 1 below.
(m2/g)specific surface area
(m 2 /g)
(min)Ammonia breakthrough time
(min)
(mg/g)Ammonia adsorption
(mg/g)
(min)Nitric Oxide Breakthrough Time
(min)
(mg/g)Nitric oxide adsorption amount
(mg/g)
상기 표 1을 보면 알 수 있듯이, 실시예는 동일한 첨착용액을 사용했음에도 불과하고 비교예 2보다 비표면적이 우수했으며, 비교예 1 및 2 보다 암모니아 흡착능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.또한, 실시예가 비교예 1 및 2 보다 일산화질소 흡착능이 우수한 것을 확인할 수 있었다.As can be seen from Table 1, it was confirmed that the Example only used the same impregnating solution, and the specific surface area was superior to that of Comparative Example 2, and the ammonia adsorption capacity was superior to that of Comparative Examples 1 and 2. It was confirmed that the nitrogen monoxide adsorption capacity was superior to those of Comparative Examples 1 and 2.
또한, 실시예가 제조 시 비교예 2보다 건조시간이 훨씬 짧았다는 것을 실험 중에 확인할 수 있었다.In addition, it could be confirmed during the experiment that the drying time of the Example was much shorter than that of Comparative Example 2.
또한, 첨착이 이루어지지 않은 활성탄소인 비교예 1보다 실시예가 비표면적은 다소 감소하였으나 비슷한 수준이였고, 암모니아 흡착능은 훨씬 우수한 것을 확인할 수 있었다.In addition, it was confirmed that the specific surface area of Example 1 was slightly reduced, but at a similar level, and the ammonia adsorption ability was much better than that of Comparative Example 1, which was not attached to the activated carbon.
이상, 본 발명의 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 실시양태일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.Above, a specific part of the content of the present invention has been described in detail, for those of ordinary skill in the art, this specific description is only a preferred embodiment, and the scope of the present invention is not limited thereby It will be obvious. Accordingly, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.
1: 가스투입부
2: 용액투입부
3: 초음파 발생기
4: 가열부
5: 디퓨져
6: 회전식 반응기1: gas inlet
2: solution input part
3: Ultrasonic generator
4: heating part
5: Diffuser
6: Rotary Reactor
Claims (13)
가스를 투입하는 가스투입부;
첨착용액을 투입하는 용액투입부;
상기 가스투입부와 용액투입부가 연결되어 상기 가스 및 첨착용액이 투입되며, 초음파를 발생시켜 상기 첨착용액을 미립자화시켜 분무하는 초음파 발생기;
상기 초음파 발생기로부터 분무된 미립자 첨착용액을 가열하는 가열부;
상기 가열부에 연결되고 상기 미립자 첨착용액이 분무되어 내부에 투입된 활성탄소에 첨착시키는 회전식 반응기;
상기 가열부와 회전식 반응기 사이에 설치되어, 상기 가열부로부터 미립자 첨착용액이 유입되어 상기 회전식 반응기로 투입시키는 디퓨져;
상기 회전식 반응기에서 미립자 첨착용액이 첨착된 활성탄소를 건조시키는 건조부; 및
상기 초음파 발생기와 인접 설치되어져 상기 초음파 발생기의 작동 중에 발생되는 열을 제어하는 냉각부;를 포함하고,
상기 건조부는 상기 미립자 첨착용액이 첨착된 활성탄소를 110℃에서 2시간 동안 건조하며, 4 내지 100 메쉬의 활성탄소를 사용하는 것을 특징으로 하는, 첨착활성탄소 제조장치.
In an apparatus for producing impregnated activated carbon by impregnating an impregnated solution on activated carbon using an ultrasonic generator,
a gas input unit for introducing gas;
a solution input unit for inputting an adhering solution;
an ultrasonic generator which is connected to the gas inlet and the solution inlet to inject the gas and the impregnated solution, and generates ultrasonic waves to atomize and atomize the impregnated solution;
a heating unit for heating the particle-attached solution sprayed from the ultrasonic generator;
a rotary reactor connected to the heating unit and sprayed with the particulate impregnating solution to attach it to the activated carbon injected therein;
a diffuser installed between the heating unit and the rotary reactor to introduce the particle-adhesive solution from the heating unit to the rotary reactor;
a drying unit for drying the activated carbon to which the particle-adhesive solution is attached in the rotary reactor; and
a cooling unit installed adjacent to the ultrasonic generator to control heat generated during operation of the ultrasonic generator;
The drying unit dries the activated carbon impregnated with the particulate impregnating solution at 110° C. for 2 hours, and an apparatus for producing impregnated activated carbon, characterized in that using 4 to 100 mesh activated carbon.
상기 가스는,
공기, 질소기체 및 수소를 포함하는 질소기체 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치.
According to claim 1,
The gas is
An apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, characterized in that at least one of air, nitrogen gas, and nitrogen gas including hydrogen.
상기 수소를 포함하는 질소기체는,
수소 농도가 1 내지 10%인 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치.
3. The method of claim 2,
The nitrogen gas containing hydrogen,
An apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, characterized in that the hydrogen concentration is 1 to 10%.
상기 첨착용액은,
인산, 니켈, 아연, 철, 구리, 마그네슘, 망간, 칼륨 및 은 중 하나 이상의 전구체를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치.
According to claim 1,
The attachment solution is
Phosphoric acid, nickel, zinc, iron, copper, magnesium, manganese, potassium, and impregnated activated carbon manufacturing apparatus using an ultrasonic generator, characterized in that it contains one or more precursors of silver.
상기 가스투입부는,
상기 활성탄소 16 내지 21중량부에 대하여, 상기 가스를 분당 3 내지 8중량부로 투입하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치.
According to claim 1,
The gas input unit,
With respect to 16 to 21 parts by weight of the activated carbon, an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, characterized in that the gas is added at 3 to 8 parts by weight per minute.
상기 용액투입부는,
상기 활성탄소 16 내지 21중량부에 대하여, 상기 첨착용액을 분당 3 내지 8중량부로 투입하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치.
According to claim 1,
The solution input unit,
Based on 16 to 21 parts by weight of the activated carbon, an apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, characterized in that 3 to 8 parts by weight of the impregnating solution is added per minute.
상기 회전식 반응기는,
5 내지 100rpm으로 회전하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치.
According to claim 1,
The rotary reactor,
An apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, characterized in that it rotates at 5 to 100 rpm.
상기 회전식 반응기는,
상기 활성탄소에 첨착용액의 첨착이 1 내지 30분동안 진행되도록 하는 것을 특징으로 하는 초음파 발생기를 이용한 첨착활성탄소 제조장치.
According to claim 1,
The rotary reactor,
An apparatus for producing impregnated activated carbon using an ultrasonic generator, characterized in that the attachment of the impregnated solution to the activated carbon proceeds for 1 to 30 minutes.
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|---|---|---|---|---|
| KR100928871B1 (en) * | 2008-03-24 | 2009-11-30 | 방영석 | Palladium Catalyst Supported on Activated Carbon and Manufacturing Method Thereof |
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