KR102544269B1 - An apparatus for simultaneously producing calcium-based material and activated carbon using a shell, and a method for simultaneously producing calcium-based material and activated carbon using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예는 패각을 소성시켜 칼슘계 물질을 생산 시 부산물로 발생되는 이산화탄소를 대상 원료의 활성화제로 사용하여 미세기공(micro-pore)이 주로 발달된 활성탄을 생산하는 기술을 제공한다. 본 발명의 실시 예에 따른 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치는, 패각을 공급하는 패각공급부; 탄소계 흡착제인 활성탄의 제조에 이용되는 원료인 대상원료를 공급하는 원료공급부; 패각공급부로부터 패각을 전달받아 패각을 가열 및 소성시켜 칼슘계 물질을 생성시키는 소성반응챔버; 소성반응챔버의 측부에 형성되고, 원료공급부로부터 전달받은 대상원료와 소성반응챔버에서 생성된 활성화 가스를 반응시켜 활성탄을 생성시키는 활성화반응챔버; 소성반응챔버의 내부에 형성되고 소성반응챔버의 내부에서 생성된 활성화 가스와 칼슘계 물질을 분리시키는 사이클론; 및 일단이 사이클론의 일 부위와 결합되고 타단이 활성화반응챔버의 내부에 위치하여 사이클론으로부터 배출된 활성화 가스를 활성화반응챔버로 전달시키는 활성화가스전달관;을 포함한다.An embodiment of the present invention provides a technology for producing activated carbon having mainly developed micro-pores by using carbon dioxide generated as a by-product when calcining shells to produce calcium-based materials as an activator of a target raw material. An apparatus for simultaneous production of calcium-based material and activated carbon using shells according to an embodiment of the present invention includes a shell supply unit for supplying shells; a raw material supply unit supplying a target raw material, which is a raw material used in the production of activated carbon, which is a carbon-based adsorbent; a firing reaction chamber receiving the shells from the shell supply unit and heating and firing the shells to produce a calcium-based material; an activation reaction chamber formed at a side of the firing reaction chamber and generating activated carbon by reacting the target raw material delivered from the raw material supply unit with the activated gas generated in the firing reaction chamber; a cyclone formed inside the calcination reaction chamber and separating the activated gas and the calcium-based material generated inside the calcination reaction chamber; and an activation gas delivery pipe having one end coupled to a part of the cyclone and the other end located inside the activation reaction chamber to transfer the activation gas discharged from the cyclone to the activation reaction chamber.

Description

패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치 및 이를 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 방법 {AN APPARATUS FOR SIMULTANEOUSLY PRODUCING CALCIUM-BASED MATERIAL AND ACTIVATED CARBON USING A SHELL, AND A METHOD FOR SIMULTANEOUSLY PRODUCING CALCIUM-BASED MATERIAL AND ACTIVATED CARBON USING THE SAME}Apparatus for simultaneous production of calcium-based material and activated carbon using shell and method for simultaneous production of calcium-based material and activated carbon using the same ACTIVATED CARBON USING THE SAME}

본 발명은 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치 및 이를 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 패각을 소성시켜 칼슘계 물질을 생산 시 부산물로 발생되는 이산화탄소를 대상 원료의 활성화제로 사용하여 미세기공(micro-pore)이 주로 발달된 활성탄을 생산하는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for simultaneous production of calcium-based materials and activated carbon using shells and a method for simultaneous production of calcium-based materials and activated carbon using the same, and more particularly, to a method for simultaneously producing calcium-based materials by firing shells to reduce carbon dioxide generated as a by-product. It relates to a technology for producing activated carbon with mainly developed micro-pores by using a target raw material as an activator.

현재 상용화된 활성탄의 경우, 대부분 중국에서 대량으로 생산하여 주로 수입하여 사용하고 있으며, 이와 같이 수입되는 활성탄의 대부분은 바이오매스 또는 석탄계 물질과 같은 원료를 스팀으로 고온에서 활성화하여 제조되고 있다.In the case of currently commercialized activated carbon, most of them are produced in large quantities in China and mainly imported and used. Most of the imported activated carbons are produced by activating raw materials such as biomass or coal-based materials with steam at high temperatures.

상기와 같은 원료를 활성화시키는 활성화제로 스팀을 사용할 경우, 기공 발달로 보면 meso- (2.5-50 nm)나 macro-pore (>50 nm)가 주로 발달되며, 활성화제로 이산화탄소를 사용할 경우, 대부분 micro-pore (<2.5 nm)가 발달되는 특징이 있다.When steam is used as an activator to activate the above raw materials, meso- (2.5-50 nm) or macro-pores (>50 nm) are mainly developed in terms of pore development, and when carbon dioxide is used as an activator, most micro-pores are developed. It is characterized by the development of pores (<2.5 nm).

이산화탄소 제거 분야의 경우, 전세계적으로 이슈이나, 활성탄 제조 공정에서는 이산화탄소만을 사용하기에는 경제성이 없어 상용화 공정에 사용하지 않고 있다. 하지만, 이산화탄소로 상기와 같은 원료를 활성화할 경우, micro-pore가 대부분 발달하여 병원성 미생물이나 저분자 휘발성유기화합물 제거에 사용 가능하기 때문에, 이용 분야는 다양하다.In the case of the carbon dioxide removal field, it is a worldwide issue, but it is not economically feasible to use only carbon dioxide in the activated carbon manufacturing process, so it is not used in the commercialization process. However, when the above raw materials are activated with carbon dioxide, micro-pores are mostly developed and can be used to remove pathogenic microorganisms or low-molecular-weight volatile organic compounds, so the fields of use are diverse.

패각의 경우 대부분 탄산칼슘 (굴껍질의 경우 약 95%가 탄산칼슘)으로 이루어져 있어 이를 소성 시 칼슘 옥사이드와 이산화탄소가 발생하는데, 이와 같이 발생된 이산화탄소는 전량 대기로 배출되는 상황이다.In the case of shells, most of them are composed of calcium carbonate (in the case of oyster shells, about 95% is calcium carbonate), so calcium oxide and carbon dioxide are generated when they are fired.

대한민국 등록특허 제10-0431634호(발명의 명칭: 입상 산성백토와 하소시킨 입상 굴패각을 이용한 활성탄대체용 흡착제 제조방법)에서는, 오폐수 처리시 산성백토의 비율을 pH성장에 따라 조절함으로써 산 폐수나 알카리 폐수에 적절이 이용할 수 있는 입상 산성백토와 하소시킨 입상 굴패각을 이용한 활성탄 대체용 흡착제 제조방법에 관한 것이며, 폐수처리에 사용하는 여과재로 굴패각과 산성백토를 혼합하여 사용하고, 굴패각과 산성백토의 혼합비율을 1:0.2에서 1:0.3의 범위에서 혼합하여 700℃의 온도로 60분 회화하여 제조하는 사항이 개시되어 있다.Korean Patent Registration No. 10-0431634 (Title of Invention: Method for Manufacturing an Adsorbent for Substituting Activated Carbon Using Granular Acid Clay and Calcined Granular Oyster Shell) It relates to a method for producing an adsorbent for replacement of activated carbon using granular acid clay and calcined granular oyster shells that can be appropriately used for wastewater, and a mixture of oyster shells and acid clay is used as a filter medium for wastewater treatment, and a mixture of oyster shells and acid clay is used. It is disclosed that the ratio is mixed in the range of 1:0.2 to 1:0.3 and prepared by incineration at a temperature of 700 ° C. for 60 minutes.

대한민국 등록특허 제10-0431634호Republic of Korea Patent No. 10-0431634

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 패각을 소성시켜 칼슘계 물질을 생산 시 부산물로 발생되는 이산화탄소를 대상 원료의 활성화제로 사용하여 미세기공(micro-pore)이 주로 발달된 활성탄을 생산하는 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention to solve the above problems is to produce activated carbon with mainly micro-pores by using carbon dioxide generated as a by-product when calcining shells to produce calcium-based materials as an activator of the target raw material. It is to provide a production device.

그리고, 본 발명의 목적은, 상기와 같은 장치의 공정에 의해 칼슘계 물질을 제조함과 동시에 동시에 활성탄을 제조함으로써, 동시에 2가지의 제품을 제조할 수 있도록 하는 것이다.Further, an object of the present invention is to simultaneously manufacture two types of products by simultaneously manufacturing activated carbon as well as a calcium-based material by the process of the above apparatus.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned technical problem, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 패각을 공급하는 패각공급부; 탄소계 흡착제인 활성탄의 제조에 이용되는 원료인 대상원료를 공급하는 원료공급부; 상기 패각공급부로부터 상기 패각을 전달받아 상기 패각을 가열 및 소성시켜 칼슘계 물질을 생성시키는 소성반응챔버; 상기 소성반응챔버의 측부에 형성되고, 상기 원료공급부로부터 전달받은 상기 대상원료와 상기 소성반응챔버에서 생성된 활성화 가스를 반응시켜 상기 활성탄을 생성시키는 활성화반응챔버; 상기 소성반응챔버의 내부에 형성되고 상기 소성반응챔버의 내부에서 생성된 상기 활성화 가스와 상기 칼슘계 물질을 분리시키는 사이클론; 및 일단이 상기 사이클론의 일 부위와 결합되고 타단이 상기 활성화반응챔버의 내부에 위치하여 상기 사이클론으로부터 배출된 활성화 가스를 상기 활성화반응챔버로 전달시키는 활성화가스전달관;을 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a shell supply unit for supplying shells; a raw material supply unit supplying a target raw material, which is a raw material used in the production of activated carbon, which is a carbon-based adsorbent; a sintering reaction chamber receiving the shells from the shell supply unit and heating and sintering the shells to produce a calcium-based material; an activation reaction chamber formed at a side of the firing reaction chamber and generating the activated carbon by reacting the target raw material received from the raw material supply unit with the activated gas generated in the firing reaction chamber; a cyclone formed inside the firing reaction chamber and separating the activated gas generated inside the firing reaction chamber and the calcium-based material; and an activation gas delivery pipe having one end coupled to a part of the cyclone and the other end located inside the activation reaction chamber to transfer the activation gas discharged from the cyclone to the activation reaction chamber.

본 발명의 실시 예에 있어서, 일단이 상기 사이클론의 타 부위와 결합되고 타단이 상기 소성반응챔버의 외부에 위치하여 상기 사이클론으로부터 배출된 상기 칼슘계 물질을 배출시키는 칼슘계물질배출관을 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a calcium-based material discharge pipe having one end coupled to another part of the cyclone and the other end located outside the firing reaction chamber to discharge the calcium-based material discharged from the cyclone may be further included. there is.

본 발명의 실시 예에 있어서, 하우징의 내부에 격벽이 형성됨으로써 공간이 분리되어 상기 소성반응챔버 및 상기 활성화반응챔버가 형성될 수 있다.In an embodiment of the present invention, a space is separated by forming a partition wall inside the housing so that the firing reaction chamber and the activation reaction chamber may be formed.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 활성화반응챔버와 결합되고 상기 활성탄을 배출시키는 활성탄배출부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, an activated carbon discharge unit coupled to the activation reaction chamber and discharging the activated carbon may be further included.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 소성반응챔버는, 복수 개의 홀을 구비하고 상기 소성반응챔버의 하부로 유입된 기체를 상기 소성반응챔버의 상부로 분산 배출시키는 소성용분산판을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the firing reaction chamber may include a firing dispersion plate having a plurality of holes and distributing and discharging the gas introduced into the lower part of the firing reaction chamber to the upper part of the firing reaction chamber. .

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 활성화반응챔버는, 복수 개의 홀을 구비하고 상기 활성화반응챔버의 하부로 유입된 기체를 상기 활성화반응챔버의 상부로 분산 배출시키는 활성화용분산판을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the activation reaction chamber may include a distribution plate for activation having a plurality of holes and distributing and discharging the gas introduced into the lower portion of the activation reaction chamber to the upper portion of the activation reaction chamber. .

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 소성반응챔버의 하부로 산소와 비활성 기체를 공급하고, 상기 활성화반응챔버의 하부로 비활성 기체를 공급하는 기체공급부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a gas supply unit for supplying oxygen and an inert gas to a lower portion of the sintering reaction chamber and supplying an inert gas to a lower portion of the activation reaction chamber may be further included.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 기체공급부는, 산소 또는 비활성 기체를 배출시키는 기체배출체; 상기 소성반응챔버 및 상기 기체배출체와 결합되고 상기 기체배출체로부터 배출된 산소와 비활성 기체를 상기 소성반응챔버로 전달시키는 소성용기체공급관; 및 상기 활성화반응챔버 및 상기 기체배출체와 결합되고 상기 기체배출체로부터 배출된 비활성 기체를 상기 활성화반응챔버로 전달시키는 활성화용기체공급관;을 구비할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the gas supply unit, a gas discharge body for discharging oxygen or inert gas; a gas supply pipe for firing coupled to the firing reaction chamber and the gas discharge body and conveying oxygen and an inert gas discharged from the gas discharge body to the firing reaction chamber; and an activation gas supply pipe that is coupled to the activation reaction chamber and the gas discharge body and transfers the inert gas discharged from the gas discharge body to the activation reaction chamber.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 활성화반응챔버와 결합되고, 상기 활성화반응챔버로부터 배출된 활성화 가스를 냉각시키며, 냉각된 활성화 가스를 선택적으로 상기 활성화반응챔버로 재투입시키는 냉각부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a cooling unit coupled to the activation reaction chamber, cooling the activation gas discharged from the activation reaction chamber, and selectively reintroducing the cooled activation gas into the activation reaction chamber may be further included. there is.

본 발명의 실시 예에 있어서, 상기 소성반응챔버의 하부에 결합되고, 상기 소성반응챔버 내부의 상기 패각을 가열시키는 버너부를 더 포함할 수 있다.In an embodiment of the present invention, a burner unit coupled to a lower portion of the firing reaction chamber and heating the shell inside the firing reaction chamber may be further included.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 상기 패각공급부로부터 상기 소성반응챔버로 상기 패각이 공급되고, 상기 소성반응챔버에서 상기 칼슘계 물질이 생성되면서 활성화 가스가 생성되는 제1단계; 상기 활성화 가스와 상기 칼슘계 물질의 분말이 상기 사이클론으로 전달되고, 상기 사이클론으로부터 배출된 상기 활성화 가스가 상기 활성화가스전달관을 따라 유동하여 상기 활성화반응챔버로 전달되는 제2단계; 상기 사이클론으로부터 상기 칼슘계 물질이 배출되는 제3단계; 상기 원료공급부로부터 상기 활성화반응챔버로 상기 대상원료가 공급되고, 상기 활성화반응챔버의 내부에서 상기 활성화 가스에 의해 상기 대상원료가 활성화되어 상기 활성탄이 생성되는 제4단계; 및 상기 활성화반응챔버로부터 상기 활성탄이 배출되는 제5단계;를 포함한다.The configuration of the present invention for achieving the above object is a first step of supplying the shell from the shell supply unit to the firing reaction chamber, and generating an activation gas while generating the calcium-based material in the firing reaction chamber; a second step of transferring the activation gas and powder of the calcium-based material to the cyclone, and passing the activation gas discharged from the cyclone along the activation gas delivery pipe to the activation reaction chamber; a third step of discharging the calcium-based material from the cyclone; a fourth step of supplying the target raw material from the raw material supply unit to the activation reaction chamber, and generating activated carbon by activating the target raw material by the activation gas inside the activation reaction chamber; and a fifth step of discharging the activated carbon from the activation reaction chamber.

상기와 같은 구성에 따른 본 발명의 효과는, 세척 및 파쇄된 패각을 소성시켜 칼슘계 물질을 제조하고, 이에 의해 발생되는 이산화탄소 (이하, '활성화 가스'라고 한다)를 이용하여 활성탄을 제조하므로, 칼슘계 물질과 활성탄을 동시에 생산할 수 있다는 것이다.The effect of the present invention according to the configuration as described above is to prepare a calcium-based material by firing the washed and crushed shells, and to prepare activated carbon using carbon dioxide (hereinafter referred to as 'activation gas') generated thereby, It means that calcium-based materials and activated carbon can be produced at the same time.

또한, 본 발명의 효과는, 이산화탄소와 같은 가스를 이용하여 대상 원료에 대한 활성화를 수행하므로, 미세 기공이 발달된 활성탄을 제조할 수 있다는 것이다.In addition, the effect of the present invention is that since the target raw material is activated using a gas such as carbon dioxide, activated carbon having micropores can be produced.

그리고, 본 발명의 효과는, 활성화반응챔버의 하부에서 활성화 가스가 분사되어 대상원료에 대한 활성화가 수행되므로, 활성화 반응을 수행하는 대상원료에 균일한 기공 발달이 유도될 수 있다는 것이다.And, the effect of the present invention is that since the activation gas is injected from the lower part of the activation reaction chamber to activate the target raw material, uniform development of pores can be induced in the target raw material undergoing the activation reaction.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the above effects, and should be understood to include all effects that can be inferred from the detailed description of the present invention or the configuration of the invention described in the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동시 생산 장치의 모식도이다.1 is a schematic diagram of a simultaneous production device according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the present invention can be implemented in many different forms, and therefore is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다. Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this is not only "directly connected", but also "indirectly connected" with another member in between. "Including cases where In addition, when a part "includes" a certain component, it means that it may further include other components without excluding other components unless otherwise stated.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as "include" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동시 생산 장치의 모식도이다. 도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명의 동시 생산 장치는, 패각(10)을 공급하는 패각공급부(810); 탄소계 흡착제인 활성탄의 제조에 이용되는 원료인 대상원료(20)를 공급하는 원료공급부(820); 패각공급부(810)로부터 패각(10)을 전달받아 패각(10)을 가열 및 소성시켜 칼슘계 물질을 생성시키는 소성반응챔버(110); 소성반응챔버(110)의 측부에 형성되고, 원료공급부(820)로부터 전달받은 대상원료(20)와 소성반응챔버(110)에서 생성된 활성화 가스를 반응시켜 활성탄을 생성시키는 활성화반응챔버(120); 소성반응챔버(110)의 내부에 형성되고 소성반응챔버(110)의 내부에서 생성된 활성화 가스와 칼슘계 물질을 분리시키는 사이클론(200); 및 일단이 사이클론(200)의 일 부위와 결합되고 타단이 활성화반응챔버(120)의 내부에 위치하여 사이클론(200)으로부터 배출된 활성화 가스를 활성화반응챔버(120)로 전달시키는 활성화가스전달관(310);을 포함한다. 여기서, 활성화 가스는, 이산화탄소일 수 있다. 그리고, 패각(조개의 껍데기)의 종류는 별도로 한정되지 않을 수 있다.1 is a schematic diagram of a simultaneous production device according to an embodiment of the present invention. As shown in Figure 1, the simultaneous production apparatus of the present invention, the shell supply unit 810 for supplying the shell (10); A raw material supply unit 820 supplying target raw material 20, which is a raw material used in the production of activated carbon, which is a carbon-based adsorbent; a firing reaction chamber 110 receiving the shell 10 from the shell supply unit 810 and heating and firing the shell 10 to produce a calcium-based material; Activation reaction chamber 120 formed on the side of calcination reaction chamber 110 and generating activated carbon by reacting target raw material 20 delivered from raw material supply unit 820 with activated gas generated in calcination reaction chamber 110 ; a cyclone 200 formed inside the firing reaction chamber 110 and separating the activated gas generated inside the firing reaction chamber 110 and the calcium-based material; and an activation gas delivery pipe 310 having one end coupled to a part of the cyclone 200 and the other end located inside the activation reaction chamber 120 to transfer the activation gas discharged from the cyclone 200 to the activation reaction chamber 120. ); Here, the activation gas may be carbon dioxide. In addition, the type of shell (shell of a clam) may not be separately limited.

본 발명에서 제안한 기술은, 세척 및 파쇄된 패각(10) 물질을 소성반응챔버(110)에서 소성하면서 칼슘계 물질을 생산함과 동시에, 소성반응챔버(110)에서 부산물로 발생되는 이산화탄소를 활성화반응챔버(120)로 공급함으로써 대상원료(20)에 활성화제로 사용하여 미세기공(micro-pore)이 주로 발달된 활성탄을 생산하는 것이다.The technology proposed by the present invention produces a calcium-based material while firing the washed and crushed shell 10 material in the firing reaction chamber 110, and activates carbon dioxide generated as a by-product in the firing reaction chamber 110. By supplying it to the chamber 120, it is used as an activator in the target raw material 20 to produce activated carbon in which micro-pores are mainly developed.

하우징(100)의 내부에 격벽(130)이 형성됨으로써 공간이 분리되어 소성반응챔버(110) 및 활성화반응챔버(120)가 형성될 수 있다. 하우징(100)은 내부에 공간을 구비할 수 있으며, 격벽(130)에 의해 하우징(100)의 내부 공간이 완전히 분리됨으로써, 일측의 공간은 소성반응챔버(110)로 이용되고, 타측의 공간은 활성화반응챔버(120)로 이용될 수 있다. 하우징(100)은 원통형 또는 박스형으로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.By forming the partition wall 130 inside the housing 100, spaces are separated so that the firing reaction chamber 110 and the activation reaction chamber 120 may be formed. The housing 100 may have a space inside, and the inner space of the housing 100 is completely separated by the partition wall 130, so that the space on one side is used as the firing reaction chamber 110, and the space on the other side is It can be used as the activation reaction chamber 120. The housing 100 may be formed in a cylindrical or box shape, but is not limited thereto.

본 발명의 실시 예에서는, 상기와 같이 하나의 하우징(100) 내부 공간이 분리되어 소성반응챔버(110)와 활성화반응챔버(120)가 형성된다고 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 2개의 챔버가 각각 별도로 형성될 수 있다.In the embodiment of the present invention, it is described that the inner space of one housing 100 is separated as described above to form the firing reaction chamber 110 and the activation reaction chamber 120, but it is not necessarily limited thereto, and two The chambers may be formed separately from each other.

대상원료(20)는 목질계 바이오매스, 초본계 바이오매스, 껍질류 바이오매스, 폐활성탄 및 합성수지로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. 합성수지로는 PET(Polyethylene terephthalate)와 같은 폴리머가 이용될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서는 대상원료(20)가 상기와 같은 물질로 형성되는 것으로 설명하고 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 활성탄 제조의 원료가 되는 물질은 모두 이용될 수 있다.The target raw material 20 may be formed of one or more materials selected from the group consisting of woody biomass, herbaceous biomass, shell biomass, waste activated carbon, and synthetic resin. As the synthetic resin, a polymer such as polyethylene terephthalate (PET) may be used. In the embodiment of the present invention, it is described that the target raw material 20 is formed of the above materials, but is not necessarily limited thereto, and all materials used as raw materials for producing activated carbon may be used.

본 발명의 동시 생산 장치는, 일단이 사이클론(200)의 타 부위와 결합되고 타단이 소성반응챔버(110)의 외부에 위치하여 사이클론(200)으로부터 배출된 칼슘계 물질을 배출시키는 칼슘계물질배출관(320)을 더 포함할 수 있다. 칼슘계물질배출관(320)은 관의 형상으로 형성될 수 있다.In the simultaneous production device of the present invention, one end is coupled to the other part of the cyclone 200 and the other end is located outside the firing reaction chamber 110 to discharge the calcium-based material discharged from the cyclone 200. (320) may be further included. The calcium-based material discharge pipe 320 may be formed in the shape of a pipe.

그리고, 사이클론(200)은, 소성반응챔버(110)의 내부에서 생성된 활성화 가스와 패각(10)이 소성되어 형성된 칼슘계 물질 분말의 혼합물을 유입시키는 유입구(220), 상부에 유입구(220)가 결합되고 유입구(220)로 유입된 혼합물을 나선형으로 선회시키는 원추부(210), 원추부(210)의 상단에 형성되고 원추부(210)에서 반전 상승한 활성화 가스가 배출되는 배출구(230)를 구비할 수 있다.In addition, the cyclone 200 has an inlet 220 for introducing a mixture of the activated gas generated inside the firing reaction chamber 110 and the calcium-based material powder formed by firing the shell 10, and an inlet 220 at the top. is coupled and the conical portion 210 that turns the mixture introduced into the inlet 220 spirally, the outlet 230 formed at the top of the conical portion 210 and discharging the activated gas reversed and ascended from the conical portion 210 can be provided

여기서, 원추부(210)의 하단에는 칼슘계물질배출관(320)의 일단이 결합되고, 원추부(210)의 내부에서 하강하는 칼슘계 물질의 분말이 원추부(210)의 하단으로 배출된 후 칼슘계물질배출관(320)을 따라 이동하여 소성반응챔버(110)의 외부로 배출될 수 있다.Here, one end of the calcium-based material discharge pipe 320 is coupled to the lower end of the conical part 210, and the powder of the calcium-based material descending inside the conical part 210 is discharged to the lower end of the conical part 210. It may be discharged to the outside of the firing reaction chamber 110 by moving along the calcium-based material discharge pipe 320 .

도 1에서 보는 바와 같이, 사이클론(200)의 배출구(230)는 활성화가스전달관(310)의 일단과 결합되며, 배출구(230)를 통과한 활성화 가스는 활성화가스전달관(310)으로 전달되며, 활성화가스전달관(310)을 따라 유동한 활성화 가스는 활성화가스전달관(310)의 타단으로 배출될 수 있다. As shown in FIG. 1, the outlet 230 of the cyclone 200 is coupled to one end of the activation gas delivery pipe 310, and the activation gas passing through the outlet 230 is transferred to the activation gas delivery pipe 310 and activated. The activation gas flowing along the gas delivery pipe 310 may be discharged to the other end of the activation gas delivery pipe 310 .

여기서, 활성화가스전달관(310)의 타단은 하기된 활성화용분산판(420)과 활성화반응챔버(120)의 바닥면 사이의 공간에 위치하여, 활성화용분산판(420)과 활성화반응챔버(120)의 바닥면 사이의 공간에 활성화 가스가 공급될 수 있다. 이와 같이 공급된 활성화 가스는 기체공급부에서 공급된 비활성 기체의 유동을 따라 활성화용분산판(420)을 통과하여 활성화반응챔버(120)의 내부에서 분사될 수 있으며, 이에 대해서는 하기에 상세히 설명하기로 한다. 상기와 같은 구성을 위해, 활성화가스전달관(310)은, 활성화가스전달관(310)의 일단으로부터 소성반응챔버(110)의 상부 방향으로 길이가 연장되게 형성되다가, 길이 연장 방향을 변경하여 활성화반응챔버(120)의 측벽을 관통하도록 길이가 연장된 후, 활성화반응챔버(120)의 하부 방향으로 길이가 연정되게 형성되는 형상일 수 있으며, 이에 따라, 활성화가스전달관(310)은 'ㄷ'자 형상 부위를 구비할 수 있다.Here, the other end of the activation gas transmission pipe 310 is located in the space between the activation dispersing plate 420 and the bottom surface of the activation reaction chamber 120 described below, and the activation dispersing plate 420 and the activation reaction chamber 120 ) An activation gas may be supplied to the space between the bottom surfaces of the The activation gas supplied in this way may pass through the dispersion plate 420 for activation and be injected from the inside of the activation reaction chamber 120 along the flow of the inert gas supplied from the gas supply unit, which will be described in detail below. do. For the configuration as described above, the activation gas delivery pipe 310 is formed to extend in length from one end of the activation gas delivery pipe 310 toward the upper direction of the firing reaction chamber 110, and then the length extension direction is changed to form an activation reaction chamber. After the length is extended to pass through the sidewall of the 120, the length may be formed to extend in the lower direction of the activation reaction chamber 120, and accordingly, the activation gas delivery pipe 310 has a 'c' shape. site can be provided.

소성반응챔버(110)는, 복수 개의 홀을 구비하고 소성반응챔버(110)의 하부로 유입된 기체를 소성반응챔버(110)의 상부로 분산 배출시키는 소성용분산판(410)을 구비할 수 있다. 또한, 활성화반응챔버(120)는, 복수 개의 홀을 구비하고 활성화반응챔버(120)의 하부로 유입된 기체를 활성화반응챔버(120)의 상부로 분산 배출시키는 활성화용분산판(420)을 구비할 수 있다. 여기서, 소성용분산판(410)은 소성반응챔버(110)의 바닥면으로부터 소정의 높이로 이격되어 형성되고, 활성화용분산판(420)도 활성화반응챔버(120)의 바닥면으로부터 소정의 높이로 이격되어 형성될 수 있다.The firing reaction chamber 110 may include a firing dispersion plate 410 having a plurality of holes and distributing and discharging gas introduced into the lower part of the firing reaction chamber 110 to the upper part of the firing reaction chamber 110. there is. In addition, the activation reaction chamber 120 has a plurality of holes and includes an activation distribution plate 420 for distributing and discharging gas introduced into the lower portion of the activation reaction chamber 120 to the upper portion of the activation reaction chamber 120. can do. Here, the dispersion plate 410 for firing is formed at a predetermined height from the bottom surface of the firing reaction chamber 110, and the dispersion plate 420 for activation is also formed at a predetermined height from the bottom surface of the activation reaction chamber 120. It can be formed spaced apart by .

그리고, 본 발명의 동시 생산 장치는, 소성반응챔버(110)의 하부로 산소와 비활성 기체를 공급하고, 활성화반응챔버(120)의 하부로 비활성 기체를 공급하는 기체공급부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 기체공급부는, 산소 또는 비활성 기체를 배출시키는 기체배출체(510); 소성반응챔버(110) 및 기체배출체(510)와 결합되고 기체배출체(510)로부터 배출된 산소와 비활성 기체를 소성반응챔버(110)로 전달시키는 소성용기체공급관(520); 및 활성화반응챔버(120) 및 기체배출체(510)와 결합되고 기체배출체(510)로부터 배출된 비활성 기체를 활성화반응챔버(120)로 전달시키는 활성화용기체공급관(530);을 구비할 수 있다.In addition, the simultaneous production apparatus of the present invention may further include a gas supply unit supplying oxygen and an inert gas to a lower portion of the firing reaction chamber 110 and supplying an inert gas to a lower portion of the activation reaction chamber 120 . Here, the gas supply unit, the gas discharge body 510 for discharging oxygen or inert gas; a firing gas supply pipe 520 coupled to the firing reaction chamber 110 and the gas discharge body 510 and conveying oxygen and inert gas discharged from the gas discharge body 510 to the firing reaction chamber 110; and an activation gas supply pipe 530 coupled to the activation reaction chamber 120 and the gas discharge body 510 and transferring the inert gas discharged from the gas discharge body 510 to the activation reaction chamber 120. there is.

기체배출체(510)에서는, 산소와 비활성 기체를 소성용기체공급관(520)으로 전달하고 비활성 기체를 활성화용기체공급관(530)으로 전달할 수 있다. 도 1에서 보는 바와 같이, 기체배출체(510)는 활성화반응기(120)의 일측에 형성될 수 있으며, 소성용기체공급관(520)의 일단과 활성화용기체공급관(530)의 일단 각각은 기체배출체(510)와 결합될 수 있다. 다만, 기체배출체(510)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.In the gas discharge body 510, oxygen and an inert gas may be delivered to the gas supply pipe 520 for firing, and the inert gas may be delivered to the gas supply pipe 530 for activation. As shown in FIG. 1, the gas discharge body 510 may be formed on one side of the activation reactor 120, and one end of the gas supply pipe 520 for firing and one end of the gas supply pipe 530 for activation are respectively gas discharged. It may be combined with the sieve 510. However, the position of the gas discharge body 510 is not limited thereto.

그리고, 소성용기체공급관(520)의 타단이 소성용분산판(410)과 소성반응챔버(110)의 바닥면 사이의 공간에 위치하여 해당 공간에 산소와 비활성 기체가 공급되고, 활성화용기체공급관(530)의 타단이 활성화용분산판(420)과 활성화반응챔버(120)의 바닥면 사이의 공간에 위치하여 해당 공간에 비활성 기체가 공급될 수 있다.In addition, the other end of the firing gas supply pipe 520 is located in the space between the firing dispersion plate 410 and the bottom surface of the firing reaction chamber 110, and oxygen and inert gas are supplied to the space, and the activation gas supply pipe The other end of 530 is located in the space between the activation dispersion plate 420 and the bottom surface of the activation reaction chamber 120, so that inert gas can be supplied to the space.

소성용기체공급관(520)의 타단으로부터 배출되어 공급된 산소는 패각(10)의 가열을 위한 연소에 이용될 수 있고, 소성용기체공급관(520)의 타단으로부터 배출된 비활성 기체는 소성용분산판(410)을 통과하여 소성반응챔버(110)의 내부에서 소성용분산판(410)의 상부로 분사될 수 있으며, 이와 같이 분사된 비활성 기체는 소성반응챔버(110)의 내부에서 생성된 칼슘계 물질의 분말과 이산화탄소의 혼합물을 상승시키고, 이에 따라, 혼합물이 소성반응챔버(110)의 상부에 위치하는 사이클론(200)의 유입구(220)로 유입될 수 있다.Oxygen discharged and supplied from the other end of the gas supply pipe 520 for firing can be used for combustion for heating the shell 10, and inert gas discharged from the other end of the gas supply pipe 520 for firing is a dispersion plate for firing. It can be sprayed from the inside of the firing reaction chamber 110 to the upper part of the dispersion plate 410 for firing by passing through the firing reaction chamber 410, and the injected inert gas is a calcium-based gas generated inside the firing reaction chamber 110. A mixture of material powder and carbon dioxide is raised, and thus the mixture may be introduced into the inlet 220 of the cyclone 200 located above the calcination reaction chamber 110 .

패각공급부(810)는 소성반응챔버(110)의 일 측면에 결합될 수 있으며, 소성반응챔버(110)의 내부로 공급되는 패각(10)은 상기와 같은 비활성 기체의 유동에 따라 파쇄되어 형성된 패각(10) 분말이 소성반응챔버(110)의 내부에서 유동되면서 가열 및 소성될 수 있다.The shell supply unit 810 may be coupled to one side of the firing reaction chamber 110, and the shell 10 supplied into the firing reaction chamber 110 is formed by crushing according to the flow of the inert gas as described above. (10) The powder may be heated and calcined while flowing inside the calcining reaction chamber 110.

활성화용기체공급관(530)의 타단으로부터 배출된 비활성 기체는 활성화용분산판(420)의 하부로 공급된 활성화 가스(이산화탄소)에 유동 힘을 제공하게 되고, 이와 같이 비활성 기체의 상승력에 의해 상승되는 활성화 가스는 비활성 기체와 함께 활성화용분산판(420)을 통과하여 활성화반응챔버(120)의 내부에서 활성화용분산판(420)의 상부로 분사될 수 있다.The inert gas discharged from the other end of the activation gas supply pipe 530 provides a flow force to the activation gas (carbon dioxide) supplied to the lower portion of the activation dispersion plate 420, and thus, the upward force of the inert gas increases the The activation gas may pass through the dispersion plate 420 for activation together with the inert gas and may be injected from the inside of the activation reaction chamber 120 to the top of the dispersion plate 420 for activation.

원료공급부(820)로부터 대상원료(20)가 공급되어 활성화반응챔버(120)의 내부에 대상원료(20)가 수용되고, 이와 같이 수용된 대상원료(20)의 하부에서 상기와 같이 활성화 가스가 분사되어 공급됨으로써 대상원료(20)가 활성화되어 미세기공이 발달한 활성탄이 용이하게 생성되어 획득될 수 있다.The target raw material 20 is supplied from the raw material supply unit 820, the target raw material 20 is accommodated in the activation reaction chamber 120, and the activation gas is sprayed from the lower part of the target raw material 20 accommodated as described above. By being supplied, the target raw material 20 is activated, and activated carbon having developed micropores can be easily generated and obtained.

또한, 활성화반응챔버(120)의 하부에서 활성화 가스가 분사되어 대상원료(20)에 대한 활성화가 수행되므로, 활성화 반응을 수행하는 대상원료(20)에 균일한 기공 발달이 유도될 수 있다.In addition, since the activation gas is sprayed from the lower part of the activation reaction chamber 120 to activate the target raw material 20, uniform development of pores can be induced in the target raw material 20 undergoing the activation reaction.

여기서, 원료공급부(820)로부터 활성화반응챔버(120)로 대상원료(20)가 공급되면, 하기에서 설명하는 구성으로써 활성화반응챔버(120)의 상부에 형성되는 활성탄배출부의 취합기(610)로 생성된 활성탄이 근접되는 것이 방지되도록, 상대적으로 작은 압력인 제1압력의 비활성 기체가 기체공급체로부터 활성화반응챔버(120)의 내부로 공급될 수 있다. 이에 따라, 대상원료(20)가 활성화되기에 충분한 소정이 시간 동안 대상원료(20)와 활성화 가스 간 반응이 수행되어 활성탄이 제조될 수 있다. 여기서, 활성화반응챔버(120)의 바닥면으로부터의 수직 거리에 있어서, 원료공급부(820)의 수직 거리가 취합기(610)의 수직 거리보다 작게 형성될 수 있다. 이에 따라, 원료공급부(820)로부터 대상원료(20) 공급이 취합기(610)의 방해 없이 용이하게 수행될 수 있다.Here, when the target raw material 20 is supplied from the raw material supply unit 820 to the activation reaction chamber 120, it is sent to the collector 610 of the activated carbon discharge unit formed at the top of the activation reaction chamber 120 with the configuration described below. In order to prevent the generated activated carbon from approaching, an inert gas having a relatively low first pressure may be supplied into the activation reaction chamber 120 from a gas supplier. Accordingly, a reaction between the target raw material 20 and the activated gas is performed for a predetermined time sufficient for the target raw material 20 to be activated, so that activated carbon can be produced. Here, in the vertical distance from the bottom surface of the activation reaction chamber 120, the vertical distance of the raw material supply unit 820 may be smaller than the vertical distance of the collector 610. Accordingly, the supply of the target raw material 20 from the raw material supply unit 820 can be easily performed without interfering with the collector 610 .

그리고, 상기된 소정의 시간이 경과된 후, 활성화용기체공급관(530)의 타단으로부터 배출되는 비활성 기체의 압력이 상기된 제1압력보다 큰 제2압력이 되도록 비활성 기체의 압력을 증가시켜, 생성된 활성탄이 활성화반응챔버(120)의 내부에서 비활성 기체의 유동에 따라 활성화반응챔버(120)의 상부로 이동하여, 활성화반응챔버(120)의 상부에 위치하는 취합기(610)로 생성된 활성탄이 전달될 수 있다.Then, after the predetermined time has elapsed, the pressure of the inactive gas is increased so that the pressure of the inactive gas discharged from the other end of the activation gas supply pipe 530 becomes a second pressure greater than the first pressure, thereby generating the inert gas. Activated carbon produced by the collector 610 located at the top of the activation reaction chamber 120 moves to the top of the activation reaction chamber 120 according to the flow of inert gas inside the activation reaction chamber 120. this can be transmitted.

본 발명의 동시 생산 장치는, 활성화반응챔버(120)와 결합되고 활성탄을 배출시키는 활성탄배출부를 더 포함할 수 있다. 그리고, 활성탄배출부는, 활성화반응챔버(120)의 내부에 형성되고 활성탄을 취합하는 취합기(610), 일단이 취합기(610)와 결합되고 타단이 활성화반응챔버(120)의 외부로 위치하여 취합기(610)로 취합된 활성탄을 활성화반응챔버(120)의 외부로 배출시키는 활성탄배출관(620)을 구비할 수 있다.The simultaneous production device of the present invention may further include an activated carbon discharge unit coupled to the activation reaction chamber 120 and discharging activated carbon. In addition, the activated carbon discharge unit is formed inside the activation reaction chamber 120 and collects the activated carbon collector 610, one end is coupled to the collector 610 and the other end is located outside the activation reaction chamber 120 An activated carbon discharge pipe 620 may be provided to discharge the activated carbon collected by the collector 610 to the outside of the activation reaction chamber 120 .

상기와 같이 취합기(610)는 활성화반응챔버(120) 내부의 상부에 위치하게 되고, 생성된 활성탄은 비활성 기체의 유동 힘에 의해 활성화반응챔버(120)의 상부로 이동된 후 취합기(610)로 취합되어 활성화반응챔버(120)의 외부로 배출될 수 있다. 여기서, 취합기(610)의 개구부는 선택적으로 개폐될 수 있으며, 활성탄 제조 시, 대상원료(20)와 활성화 가스가 반응되는 충분한 시간이 소요된 후 폐쇄되어 있던 취합기(610)의 개구부가 개방되어 활성탄이 취합기(610)를 통과할 수 있다.As described above, the collector 610 is located at the upper part of the inside of the activation reaction chamber 120, and the generated activated carbon is moved to the upper part of the activation reaction chamber 120 by the flow force of the inert gas, and then the collector 610 ) and may be discharged to the outside of the activation reaction chamber 120. Here, the opening of the collector 610 can be selectively opened and closed, and when the activated carbon is produced, the closed opening of the collector 610 is opened after a sufficient time for the reaction between the target raw material 20 and the activated gas is required. As a result, the activated carbon may pass through the collector 610.

본 발명의 동시 생산 장치는, 활성화반응챔버(120)와 결합되고, 활성화반응챔버(120)로부터 배출된 활성화 가스를 냉각시키며, 냉각된 활성화 가스를 선택적으로 활성화반응챔버(120)로 재투입시키는 냉각부를 더 포함할 수 있다.The simultaneous production device of the present invention is coupled to the activation reaction chamber 120, cools the activation gas discharged from the activation reaction chamber 120, and selectively reintroduces the cooled activation gas into the activation reaction chamber 120. A cooling unit may be further included.

냉각부는, 활성화반응챔버(120)로부터 배출된 활성화 가스를 냉각시키는 냉각기(710), 활성화반응챔버(120)와 냉각기(710)에 결합되어 활성화반응챔버(120)로부터 냉각기(710)로 배출되는 활성화 가스에 유로를 제공하는 활성화가스배출관(730), 및 활성화반응챔버(120)와 냉각기(710)에 결합되어 냉각기(710)로부터 활성화반응챔버(120)로 회수되는 활성화 가스에 유로를 제공하는 활성화가스회수관(720)을 구비할 수 있다.The cooling unit is coupled to the cooler 710 for cooling the activated gas discharged from the activation reaction chamber 120, the activation reaction chamber 120 and the cooler 710, and is discharged from the activation reaction chamber 120 to the cooler 710. An activated gas discharge pipe 730 providing a flow path for the activated gas, and coupled to the activation reaction chamber 120 and the cooler 710 to provide a flow path for the activated gas recovered from the cooler 710 to the activation reaction chamber 120 An activated gas recovery pipe 720 may be provided.

그리고, 냉각부는, 냉각기(710)에서 냉각된 활성화 가스가 일부 배출되는 외부배출관(740), 및 활성화 가스의 냉각으로 생성된 물을 배출시키는 드레인관(750)을 더 구비할 수 있다. 드레인관(750)을 통해 물 외의 다른 액체가 배출될 수 있음은 당연하다.The cooling unit may further include an external discharge pipe 740 through which some of the activated gas cooled in the cooler 710 is discharged, and a drain pipe 750 through which water generated by cooling the activated gas is discharged. It is natural that liquids other than water may be discharged through the drain pipe 750 .

여기서, 도 1에서 보는 바와 같이, 활성화가스회수관(720)의 일단은 냉각기(710)와 결합되고 활성화가스회수관(720)의 타단은 활성화용분산판(420)과 활성화반응챔버(120)의 바닥면 사이의 공간에 위치할 수 있다. 이에 따라, 활성화가스전달관(310)의 타단으로부터 배출된 활성화 가스와 활성화가스회수관(720)의 타단으로부터 배출된 활성화 가스는 해당 공간에서 혼합되고, 비활성 기체의 상승 유동 힘에 의해 활성화용분산판(420)을 통과하여 활성화반응챔버(120)의 내부로 분사될 수 있다.Here, as shown in FIG. 1, one end of the activated gas recovery pipe 720 is coupled to the cooler 710 and the other end of the activated gas recovery pipe 720 is the activation dispersing plate 420 and the activation reaction chamber 120 It may be located in the space between the bottom surfaces of. Accordingly, the activation gas discharged from the other end of the activation gas delivery pipe 310 and the activation gas discharged from the other end of the activation gas recovery pipe 720 are mixed in the corresponding space, and the dispersion plate for activation is caused by the upward flow force of the inert gas. It may pass through 420 and be injected into the activation reaction chamber 120 .

즉, 상기와 같이 냉각기(710)로 수집되어 냉각된 활성화 가스(이산화탄소)는 활성화반응챔버(120)로 재투입되어 활성화제로 이용될 수 있으며, 이에 따라, 활성화반응챔버(120) 내부의 활성화 가스 농도가 증가하여, 활성화반응챔버(120)에서 대상원료(20)에 대한 활성화 공정 효율이 증대될 수 있다.That is, the activation gas (carbon dioxide) collected and cooled by the cooler 710 as described above can be reintroduced into the activation reaction chamber 120 and used as an activation agent. Accordingly, the activation gas inside the activation reaction chamber 120 As the concentration increases, the activation process efficiency for the target raw material 20 in the activation reaction chamber 120 can be increased.

본 발명의 동시 생산 장치는, 소성반응챔버(110)의 하부에 결합되고, 소성반응챔버(110) 내부의 패각(10)을 가열시키는 버너부(830)를 더 포함할 수 있다. 버너부(830)는 소성반응챔버(110)의 하부에 화염을 제공할 수 있으며, 비활성 기체에 의해 소성반응챔버(110)의 내부에서 유동되는 패각(10) 분말이 화염에 의해 가열될 수 있다. 여기서, 버너부(830)의 화염이 소성용분산판(410)의 하부에 형성될 수 있다. 이에 따라, 버너부(830)의 화염이 소성용기체공급관(520)으로부터 배출된 산소를 공급받기에 용이하며, 가열에 의한 비활성 기체의 상승력이 증가될 수 있다.The simultaneous production apparatus of the present invention may further include a burner unit 830 coupled to a lower portion of the firing reaction chamber 110 and heating the shell 10 inside the firing reaction chamber 110 . The burner unit 830 may provide a flame to the lower portion of the firing reaction chamber 110, and the powder of the shell 10 flowing inside the firing reaction chamber 110 by an inert gas may be heated by the flame. . Here, the flame of the burner unit 830 may be formed under the dispersion plate 410 for firing. Accordingly, it is easy for the flame of the burner unit 830 to receive oxygen discharged from the firing gas supply pipe 520, and the rising power of the inert gas by heating can be increased.

상기와 같은 본 발명의 동시 생산 장치를 포함하는 비료 제조 시스템을 형성할 수 있다. 상기와 같은 패각(10)의 소성 부산물로 발생되는 칼슘계 물질은 비료, 토양개량제, 산성 가스 제거, 소독 등 다양하게 이용 가능하며, 이에 따라, 본 발명의 동시 생산 장치에 의해 제조된 칼슘계 물질을 이용하여 비료를 제조하는 비료 제조 시스템을 형성할 수 있다.It is possible to form a fertilizer production system including the simultaneous production device of the present invention as described above. The calcium-based material generated as a by-product of the firing of the shell 10 as described above can be used in various ways such as fertilizer, soil conditioner, acid gas removal, disinfection, etc. Accordingly, the calcium-based material produced by the simultaneous production device of the present invention It is possible to form a fertilizer manufacturing system for manufacturing fertilizer using.

이하, 본 발명의 동시 생산 장치를 이용한 본 발명의 동시 생산 방법에 대해서 설명하기로 한다.Hereinafter, the simultaneous production method of the present invention using the simultaneous production apparatus of the present invention will be described.

먼저, 제1단계에서, 패각공급부(810)로부터 소성반응챔버(110)로 패각(10)이 공급되고, 소성반응챔버(110)에서 칼슘계 물질이 생성되면서 활성화 가스가 생성될 수 있다. 그리고, 제2단계에서, 활성화 가스와 칼슘계 물질의 분말이 사이클론(200)으로 전달되고, 사이클론(200)으로부터 배출된 활성화 가스가 활성화가스전달관(310)을 따라 유동하여 활성화반응챔버(120)로 전달될 수 있고, 사이클론(200)으로부터 칼슘계 물질이 배출될 수 있다.First, in the first step, the shell 10 is supplied from the shell supply unit 810 to the firing reaction chamber 110, and an activated gas may be generated while a calcium-based material is generated in the firing reaction chamber 110. Then, in the second step, the activated gas and powder of the calcium-based material are transferred to the cyclone 200, and the activated gas discharged from the cyclone 200 flows along the activated gas delivery pipe 310 to form the activation reaction chamber 120. It can be delivered to, and the calcium-based material can be discharged from the cyclone 200.

다음으로, 제3단계에서, 원료공급부(820)로부터 활성화반응챔버(120)로 대상원료(20)가 공급되고, 활성화반응챔버(120)의 내부에서 활성화 가스에 의해 대상원료(20)가 활성화되어 활성탄이 생성될 수 있다. 그리고, 제4단계에서, 활성화반응챔버(120)로부터 활성탄이 배출될 수 있다.Next, in the third step, the target raw material 20 is supplied from the raw material supply unit 820 to the activation reaction chamber 120, and the target raw material 20 is activated by an activation gas inside the activation reaction chamber 120. and activated carbon can be produced. In the fourth step, activated carbon may be discharged from the activation reaction chamber 120 .

본 발명의 동시 생산 방법에 대한 나머지 사항은, 상기된 본 발명의 동사 생산 장치에 개시된 사항과 동일하다.The remaining details of the simultaneous production method of the present invention are the same as those disclosed in the above-described simultaneous production device of the present invention.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The above description of the present invention is for illustrative purposes, and those skilled in the art can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. For example, each component described as a single type may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 패각 20 : 대상원료
100 : 하우징 110 : 소성반응챔버
120 : 활성화반응챔버 130 : 격벽
200 : 사이클론 210 : 원추부
220 : 유입구 230 : 배출구
310 : 활성화가스전달관 320 : 칼슘계물질배출관
410 : 소성용분산판 420 : 활성화용분산판
510 : 기체배출체 520 : 소성용기체공급관
530 : 활성화용기체공급관 610 : 취합기
620 : 활성탄배출관 710 : 냉각기
720 : 활성화가스회수관 730 : 활성화가스배출관
740 : 외부배출관 750 : 드레인관
810 : 패각공급부 820 : 원료공급부
830 : 버너부 10: shell 20: target raw material
100: housing 110: firing reaction chamber
120: activation reaction chamber 130: bulkhead
200: cyclone 210: cone
220: inlet 230: outlet
310: activated gas delivery pipe 320: calcium-based material discharge pipe
410: dispersion plate for firing 420: dispersion plate for activation
510: gas discharge body 520: gas supply pipe for firing
530: activation container gas supply pipe 610: collector
620: activated carbon discharge pipe 710: cooler
720: activated gas recovery pipe 730: activated gas discharge pipe
740: external discharge pipe 750: drain pipe
810: shell supply unit 820: raw material supply unit
830: burner part

Claims (12)

패각을 공급하는 패각공급부;
탄소계 흡착제인 활성탄의 제조에 이용되는 원료인 대상원료를 공급하는 원료공급부;
상기 패각공급부로부터 상기 패각을 전달받아 상기 패각을 가열 및 소성시켜 칼슘계 물질을 생성시키는 소성반응챔버;
상기 소성반응챔버의 측부에 형성되고, 상기 원료공급부로부터 전달받은 상기 대상원료와 상기 소성반응챔버에서 생성된 활성화 가스를 반응시켜 상기 활성탄을 생성시키는 활성화반응챔버;
상기 소성반응챔버의 내부에 형성되고, 상기 소성반응챔버의 내부에서 생성된 상기 활성화 가스와 상기 칼슘계 물질을 분리시키는 사이클론;
일단이 상기 사이클론의 일 부위와 결합되고 타단이 상기 활성화반응챔버의 내부에 위치하여 상기 사이클론으로부터 배출된 상기 활성화 가스를 상기 활성화반응챔버로 전달시키는 활성화가스전달관;
상기 소성반응챔버의 하부로 산소와 비활성 기체를 공급하고, 상기 활성화반응챔버의 하부로 비활성 기체를 공급하는 기체공급부; 및
상기 활성화반응챔버와 결합되고 상기 활성탄을 배출시키는 활성탄배출부;를 포함하고,
상기 활성탄배출부는, 상기 활성화반응챔버의 내부의 상부에 형성되고 상기 활성탄을 취합하는 취합기를 구비하며,
상기 취합기의 개구부는 선택적으로 개폐되고,
상기 활성화반응챔버의 내부에서 상기 대상원료와 상기 활성화 가스가 반응되는 충분한 시간이 소요된 후, 상기 취합기의 개구부가 개방되어, 상기 기체공급부로부터 공급된 비활성 기체의 유동 힘에 의해 상기 활성탄이 상승하여 상기 취합기의 개구부를 통과하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
A shell supply unit for supplying shells;
a raw material supply unit supplying a target raw material, which is a raw material used in the production of activated carbon, which is a carbon-based adsorbent;
a sintering reaction chamber receiving the shells from the shell supply unit and heating and sintering the shells to produce a calcium-based material;
an activation reaction chamber formed at a side of the firing reaction chamber and generating the activated carbon by reacting the target raw material received from the raw material supply unit with the activated gas generated in the firing reaction chamber;
a cyclone formed inside the firing reaction chamber to separate the activated gas generated inside the firing reaction chamber and the calcium-based material;
an activation gas delivery pipe having one end coupled to a part of the cyclone and the other end located inside the activation reaction chamber to transfer the activation gas discharged from the cyclone to the activation reaction chamber;
a gas supply unit supplying oxygen and an inert gas to a lower portion of the sintering reaction chamber and supplying an inert gas to a lower portion of the activation reaction chamber; and
An activated carbon discharge unit coupled to the activation reaction chamber and discharging the activated carbon;
The activated carbon discharge unit includes a collector formed at an upper part of the inside of the activation reaction chamber and collecting the activated carbon,
The opening of the collector is selectively opened and closed,
After a sufficient time has elapsed for the target raw material and the activated gas to react inside the activation reaction chamber, the opening of the collector is opened, and the activated carbon is raised by the flow force of the inert gas supplied from the gas supply unit. Calcium-based material and activated carbon simultaneous production device using the shell, characterized in that to pass through the opening of the collector.
 청구항 1에 있어서,
일단이 상기 사이클론의 타 부위와 결합되고 타단이 상기 소성반응챔버의 외부에 위치하여 상기 사이클론으로부터 배출된 상기 칼슘계 물질을 배출시키는 칼슘계물질배출관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
The method of claim 1,
Calcium-based material using a shell characterized in that it further comprises a calcium-based material discharge pipe having one end coupled to the other part of the cyclone and the other end located outside the firing reaction chamber to discharge the calcium-based material discharged from the cyclone. Simultaneous production of substances and activated carbon.
 청구항 1에 있어서,
하우징의 내부에 격벽이 형성됨으로써 공간이 분리되어 상기 소성반응챔버 및 상기 활성화반응챔버가 형성되는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
The method of claim 1,
An apparatus for simultaneous production of calcium-based material and activated carbon using shells, characterized in that the space is separated by forming a partition wall inside the housing to form the firing reaction chamber and the activation reaction chamber.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 소성반응챔버는, 복수 개의 홀을 구비하고 상기 소성반응챔버의 하부로 유입된 기체를 상기 소성반응챔버의 상부로 분산 배출시키는 소성용분산판을 구비하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
The method of claim 1,
The firing reaction chamber is provided with a plurality of holes and includes a dispersion plate for firing that disperses and discharges the gas introduced into the lower part of the firing reaction chamber to the upper part of the firing reaction chamber. and an activated carbon simultaneous production device.
 청구항 1에 있어서,
상기 활성화반응챔버는, 복수 개의 홀을 구비하고 상기 활성화반응챔버의 하부로 유입된 기체를 상기 활성화반응챔버의 상부로 분산 배출시키는 활성화용분산판을 구비하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
The method of claim 1,
The activation reaction chamber is provided with a plurality of holes and includes an activation dispersion plate for distributing and discharging the gas introduced into the lower portion of the activation reaction chamber to the upper portion of the activation reaction chamber. and an activated carbon simultaneous production device.
 삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 기체공급부는,
산소 또는 비활성 기체를 배출시키는 기체배출체;
상기 소성반응챔버 및 상기 기체배출체와 결합되고 상기 기체배출체로부터 배출된 산소와 비활성 기체를 상기 소성반응챔버로 전달시키는 소성용기체공급관; 및
상기 활성화반응챔버 및 상기 기체배출체와 결합되고 상기 기체배출체로부터 배출된 비활성 기체를 상기 활성화반응챔버로 전달시키는 활성화용기체공급관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
The method of claim 1,
The gas supply unit,
A gas discharge body for discharging oxygen or inert gas;
a gas supply pipe for firing coupled to the firing reaction chamber and the gas discharge body and conveying oxygen and an inert gas discharged from the gas discharge body to the firing reaction chamber; and
and an activation gas supply pipe coupled to the activation reaction chamber and the gas discharge body and transferring the inert gas discharged from the gas discharge body to the activation reaction chamber. production device.
 청구항 1에 있어서,
상기 활성화반응챔버와 결합되고, 상기 활성화반응챔버로부터 배출된 활성화 가스를 냉각시키며, 냉각된 활성화 가스를 선택적으로 상기 활성화반응챔버로 재투입시키는 냉각부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
The method of claim 1,
Calcium-based using a shell characterized in that it further comprises a cooling unit coupled to the activation reaction chamber, cooling the activation gas discharged from the activation reaction chamber, and selectively reintroducing the cooled activation gas into the activation reaction chamber. Simultaneous production of substances and activated carbon.
 청구항 1에 있어서,
상기 소성반응챔버의 하부에 결합되고, 상기 소성반응챔버 내부의 상기 패각을 가열시키는 버너부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치.
The method of claim 1,
Apparatus for simultaneous production of calcium-based materials and activated carbon using shells, characterized in that it further comprises a burner coupled to the lower portion of the firing reaction chamber and heating the shell inside the firing reaction chamber.
 청구항 1 내지 청구항 3, 청구항 5와 청구항 6 및, 청구항 8 내지 청구항 10 중 선택되는 어느 하나의 항에 의한 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 비료 제조 시스템.
A fertilizer manufacturing system comprising a device for simultaneously producing a calcium-based material and activated carbon using the shell according to any one of claims 1 to 3, 5 and 6, and 8 to 10.
 청구항 1의 패각을 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 장치를 이용한 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 방법에 있어서,
상기 패각공급부로부터 상기 소성반응챔버로 상기 패각이 공급되고, 상기 소성반응챔버에서 상기 칼슘계 물질이 생성되면서 활성화 가스가 생성되는 제1단계;
상기 활성화 가스와 상기 칼슘계 물질의 분말이 상기 사이클론으로 전달되고, 상기 사이클론으로부터 배출된 상기 활성화 가스가 상기 활성화가스전달관을 따라 유동하여 상기 활성화반응챔버로 전달되고, 상기 사이클론으로부터 상기 칼슘계 물질이 배출되는 제2단계;
상기 원료공급부로부터 상기 활성화반응챔버로 상기 대상원료가 공급되고, 상기 활성화반응챔버의 내부에서 상기 활성화 가스에 의해 상기 대상원료가 활성화되어 상기 활성탄이 생성되는 제3단계; 및
상기 활성화반응챔버로부터 상기 활성탄이 배출되는 제4단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 칼슘계 물질 및 활성탄 동시 생산 방법.In the simultaneous production method of calcium-based material and activated carbon using the simultaneous production device for calcium-based material and activated carbon using the shell of claim 1,
a first step of supplying the shells from the shell supplier to the firing reaction chamber, and generating activated gas while generating the calcium-based material in the firing reaction chamber;
The activation gas and powder of the calcium-based material are transferred to the cyclone, the activation gas discharged from the cyclone flows along the activation gas delivery pipe and is transferred to the activation reaction chamber, and the calcium-based material is transferred from the cyclone to the reaction chamber. The second step of being discharged;
a third step of supplying the target raw material from the raw material supply unit to the activation reaction chamber, and generating activated carbon by activating the target raw material by the activation gas inside the activation reaction chamber; and
A method for simultaneously producing a calcium-based material and activated carbon, comprising: a fourth step of discharging the activated carbon from the activation reaction chamber.
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