KR20000024478A

KR20000024478A - 쌀겨 종합가공 장치

Info

Publication number: KR20000024478A
Application number: KR1020000007229A
Authority: KR
Inventors: 빅토르비노그라도브; 빅토르드미트리; 알렉산드라브리코프
Original assignee: 유재엽
Priority date: 2000-02-16
Filing date: 2000-02-16
Publication date: 2000-05-06

Abstract

본 발명은 무정형 이산화규소, 고체상 이산화규소, 액체유리, 그으름을 생산하는 쌀겨 종합가공 장치로서, 쌀겨를 이용하여 이산화규소를 얻는 장치가 근본으로 되어 있고, 원료를 분급하는 체가름기, 원료를 세척하는 세척기, 건조하는 건조기, 가열가공작업실, 액체유리를 얻는 전문작업실, 이 작업실에 축적하는 탱크들, 저울, 체가름기, 포장기들이 설비된 쌀겨를 종합가공하는 공장에서 쌀겨를 씻는 작업실에 산 용액과 물이 공급된 통들은 가열해주는 장치와 섞는 장치가 설치되고, 부수적으로 물기를 추출하기 위한 기계화 추출기가 설치되며, 쌀겨를 미리 태우는 예비 소성기와, 쌀겨를 산화시켜 이산화규소를 얻는 메인 소성기가 구비되고, 작업실에 깨끗한 공기를 공급하는 청정공기 공급시스템이 구비된 구성으로 되어 있다. 이러한 본 발명은 이산화규소, 액체유리, 그으름을 생산하는 장치로서, 쌀겨를 이용하여 고순도(99.9∼99.99%)의 무정형 이산화규소 및 고체상 이산화규소를 얻을 수 있고, 경제적 이익이 있게 하며, 환경에 아무 해를 끼치지 않는다. 그리고 제조공장 내에서 액체유리의 생산이 되며, 연기를 이용하여 그으름을 얻고, 씻는 작업 후 물로 피틴, 피틴산, 그리시트를 얻을 수 있다.

Description

쌀겨 종합가공 장치{SYNTHETIC PROCESSING SYSTEM FOR RICE BRAN}

본 발명은 쌀겨 종합가공 장치에 관하여, 특히 쌀겨를 원료로 이용하여 질이 좋은 무정형 이산화규소, 고체상 이산화규소, 규산화나트륨(액체유리), 무정형 탄소(그으름)을 생산하고, 피틴산과 그리시트를 생산하도록 쌀겨를 세척, 건조시키는 기계장치와, 미리 소성하는 기계장치와, 산화시키면서 이산화규소를 얻는 메인 소성기 등을 포함하여 되는 쌀겨 종합가공 장치에 관한 것이다.

1976년에 표도로브가 발행한 "화학개론과 결합물질에 관한 특별기술적인작업" 따르하노브가 1986년에 발행한 "금속 용접봉생산"에 의하면 규산염 나트륨 생산에 이용되는 석영모래의 가공작업 과정과 가공작업에 이용되는 기술적인 기계장치가 알려져 있다. 이 작업의 과정은 석영모래 Na₂CO₃를 1400∼1500℃의 온도에서 유리 용해로에서 용해시키는 작업이 진행된 후 고체상태 규산염 Na₂SiO₃(고체유리)를 얻으며, 온도 150∼250℃, 압력 15∼20의 압력솟에 물과 고체유리를 공급하여 찌는 작업을 진행한 결과에는 필요 성분에 따라 용해되는 규산염 나트륨(액체유리)를 얻게 되었다. 위에 설명된 작업의 기계장치는 유리 용해로, 압력솟 외에 작업과정이 진행되는데 석영모래에 포함된 흙, 유기물질을 분리하기 위하여 체가름기(체치는 기계)가 이용되며 재료를 건조시켜 공급 위하여 이용되는 탱크들, 일정한 무게를 측정하여 공급하기 위하여 저울이 사용된다.

이러한 고체유리, 액체유리 생산 산업공장들은 언제나 여러 지역에 위치되어 있다. 유기가공 작업 공장은 고체유리를 생산하며 액체유리는 직접 유리액체를 원료로 하여 전기 용접봉 산업, 건축업, 합성세제 산업공장에서 제조하는 것이며, 일정한 기술적 기계장치가 되지 않으므로 액체유리 생산업의 효율성이 낮고, 제품의 원가가 높게 되며 공장에서 발생되는 연기는 환경의 오염원이 되는 단점이 있다.

1990년 3월 7일 독일특허 276671, 1996년 9월 23일 러시아특허 2106304, 1998년 6월 29일 러시아특허등록증 98112657/25(014040)에 반응 SiO₂+ NaOH →Na₂SiO₃를 원칙으로 하여 쌀겨를 이용하여 액체유리를 얻는 작업과정이 알려져 있으며, 이러한 방법은 실제 산업에 실행되지 않고 있다. 이 방법에 의하면 공업기술 기계장치에는 쌀겨를 깨끗이 씻는 작업실이 필요하고 쌀겨를 열가공하는 기계장치와 이산화규소, 가성나트륨을 받아 드리는데 이용하는 탱크들이 있어야 하며, 900∼100℃에서 진행되는 반응기 및 저울이 있어야 한다.

1994년 8월 12일 출원번호 9542453 러시아특허 2079429에 의하여 설명된 기술적 작업 과정은 석영모래를 이용하고, 먼저 규산염을 얻은 후 규산염을 염산으로 가공한 후 그 용액을 다시 여러 물질과 활성화시켜 발생되는 침전물에서 분리시킴으로써 무정형 이산화규소를 얻는 것이다.

이러한 기술적인 작업에는 여러 통들이 이용되며 건조기, 체가름기, 저울, 포장장치가 사용된다. 이러한 산업은 언제나 규산염산업시설과 따로 배치되며, 건물, 전력공급설비, 폐수정화시설이 요구되고, 운송비, 자재비가 첨부적으로 요구되며, 경제적인 이익이 없는 것이다.

러시아 특허 2061656, 인도 특허 159017, 1991년 12월 23일 미국 특허 169918AI, 독일 특허 1532398A, 1978년 3월3일 프랑스 특허 2356595, 1999년 2월 1일 러시아 특허등록증 99102010/12(002089)에 의하면 쌀겨를 이용하여 무정형 이산화규소를 얻는 작업과정이 알려져 있다. 그러나 이 모든 발명은 생산산업에 실제 사용되지 않은 것이다.

이러한 방법으로 이산화규소를 생산하는 기술적 기계설비에는 쌀겨를 가려내는 작업에 요구되는 체가름기가 사용되고, 씻는 작업에 사용되는 통들, 가열가공작업 반응기, 건조기, 이산화규소를 가려내는 체가름기, 포장작업의 기계장치가 있어야 한다.

위에 언급된 발명들에는 발생되는 연기를 제거하는 장치가 구비되지 않았으며, 작업실에 공기를 깨끗이 하는 기계장치, 작업에 이용되는 산, 폐수를 정화하는 시설이 없는 것이었다.

한편, 여러 분말 재료를 열 가공하는 기계장치를 살펴보면, 1990년 10월 23일 발명권 번호 4876459/33 5F27B15/00 기계장치는 알맹이 모양의 여러 재료를 열 가공하는 기계장치로 알려져 있다. 이 기계장치의 구조는 가열실, 컨베이어, 원료 공급 및 배출 설비로 되어 있다. 그러나 이러한 기계장치를 이용하는 경우 발생되는 가스와 그으름을 제거하는 장치가 없으므로 환경에 많은 해를 주며 컨베이어 기계 부분에 많은 산화물 금속(0.1∼0.2%)이 쌓여지고, 작업 중 높은 온도를 얻기 위해서는 가열장치를 교체해 주어야 하며, 동시에 분쇄하는 작업이 진행되지 않으므로 소성하는 과정에서 이러한 기계장치를 사용하는 데 경제성 및 효율성이 낮다.

또 다른 1990년 7월 10일 발명권 번호 4857687/06 5F26B11/04 기계장치도 알맹이 모양의 개료를 분쇄하여 말리는 작업에 사용하는 기계장치가 알려지고 있다. 그 구조는 회전되는 원모양 몸통에 건조장치가 되어 있어 재료가 말려지며 톱니바퀴 모양의 기계 설비는 제분 작업을 한다. 그러나, 이러한 기계 설비를 쌀겨 가공에 사용하면 작업 중 요구되는 높은 온도 300∼500℃까지 필요하게 되었을 때에 가열장치를 교체하여야 하며, 연기를 뽑아내는 기계설비를 추가적으로 설치하여야 한다. 그리고 높은 온도에서 재료를 거칠게 분쇄할 때 톱니바퀴에 0.5∼15%의 산화물 금속이 쌓여져 가공하는 재료에 나쁜 영향을 끼친다.

또 가공하는 배료를 말리는 작업을 하는 열 핵 반응 회전자 기계장치(러시아 특허 2053471 6F26B17/22 출원번호 50468181/13 1992년 4월 3일)가 알려져 있다. 이 기계장치의 구조는 뚜껑이 있는 몸통과 재료를 공급 및 배출시키는 장치, 가스 발열기로 곳곳에 가열작업을 하는 장치, 봉 피스톤 모양으로 만들어진 휘젖는 작업장치가 구성부품으로 재료를 제분하는 장치로 설비되어 있다. 이 기계장치가 부족한 것은 가열작업이 가스로 진행되므로 발생되는 CO, CO₂, 그으름, 연기가 제품에도 포함되어 양질의 제품 생산을 방해하며 말리는 과정의 끝에 재료를 분쇄하는 작업을 하는데 부족한 점이 있다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점 및 결함을 해소하기 위하여 창안한 것으로, 쌀겨의 종합가공작업이 진행되고 환경에 아무런 영향을 끼치지 않는 제조장치이며, 각 전문공장에서 질이 놓은 무정형, 고체상 이산화규소 98.0∼99.99%와 용해되는 규산염(액체유리), 무정형 탄소(그으름), 피틴산, 피틴(C₆H₆[OPO(OH₂)₆]), 그리시트(CH₂OH(CHOH)₃CH₂OH)를 생산하고 작업후 발생되는 산, 폐수를 재생하여 다시 생산작업과정에 이용될 수 있는 장점을 가진 쌀겨 종합가공 장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 다른 목적은 쌀겨를 300∼500℃ 온도에서 열 가공을 진행하는데 산화물 금속이 제품에 작은 량으로 섞여지고, 빵구는 작업과 동시에 연기를 분해하여 그으름을 제거하며 발생되는 가스에 포함된 CO, CO₂유기산, 알데히드 폐물질을 재활용하는 기계장치를 개발하는데 있다.

도 1 내지 도 3은 본 발명에 의한 쌀겨 종합가공 장치에 관한 도면으로서,

도 1은 쌀겨 종합가공 장치의 블럭도.

도 2는 쌀겨 예비 소성기의 구성도.

도 3은 교반기의 사시도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 체가름기 2 : 세척기

3 : 추출기 4 : 산 유입통

5 : 원심력 부하발생기 6 : 건조기

7 : 예비 소성기 8 : 저장탱크

9 : 메인 소성기 10 : 저장탱크

11 : 체가름기 12 : 포장기

13 : 펌프 14 : 필터 저장기

15 : 통 16 : 건조기

17 : 체가름기 18 : 포장기

19 : 침전지탱크 20 : 통

21 : 이산화규소 공급탱크 22 : 저울

23 : 알카리성 용액 탱크 24 : 저울

25 : 반응기 26 : 수용탱크

27, 28 : 증류기 29 : 이온화 필터

30 : 침전지 탱크 31 : 산 폐수 수용탱크

32 : 산재생 작업기 33 : 산용액 탱크

34,35 : 알카리성 용액 탱크 36 : 청정공기 공급시스템

37 : 원료 운반 탱크 38 : 통

39, 40 : 침전지 탱크 41, 42 : 산 가공 작업통

43, 44 : 화학물 추출기 45 : 건조기

46 : 체가름기 47 : 포장기

48 : 실험실 101 : 가열실

102 : 도어 103 : 볶는가마

104 : 뚜껑 105 : 회전축

106 : 교반판 107 : 분쇄롤러

108 : 고정간 109 : 연결관

110 : 밸브 111 : 연기 제거장치

115 : 감속기 116 : 구동축

117 : 공급 연결관 118 : 밸브

119 : 배출관 120 : 배출밸브

121 : 재료 공급탱크 122 : 제품 배출밸브

123 : 진공펌프 124 : 진공펌프 밸브

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 쌀겨를 종합가공작업하는 공장의 기본은 이산화규소를 생산하는 전문공장이 설비되고, 연기를 깨끗이 하는 작업실, 액체유리생산 작업실, 작업후 사용된 산을 재생하는 작업실, 첨부적으로 물을 이온화시키는 작업실, 재생하는 작업실이 구비되며, 질이 높은 이산화규소를 생산하는데 첨부적으로 공기를 깨끗이 하는 기계장치가 설비된 작업실들이 구성된 제조공장을 제공한다.

또한, 본 발명에 의한 쌀겨 예비 소성기는 뚜껑이 있는 볶는 가마를 가열실내에 설치하여 쌀겨를 예비 소성하는 작업을 행하고, 작업 진행 도중 발생되는 가스를 뽑아 그으름을 제거하는 장치와 물 탱크 침전지 장치로 통과시킬 때 연기에 포함된 물질이 이 장치에서 용해되며, 그리고 기계부분의 회전하는 마찰력을 최소화하기 하기 위해 내열성이 강한 중금속 텅스텐과 코발트 합금으로 만들어진 분쇄롤러 회전축에 설치되어 쌀겨를 볶는 가마벽으로 굴리면서 분쇄하는 작업을 하며 섞는 작업을 하는 교반판이 부가적으로 회전축에 부착되어 있다. 그리고 재료를 공급하는 기계장치는 자연적으로 되는 원리로 되어 있으며, 소성된 쌀겨를 기계장치는 진공을 이용한 원리로 되어 있다.

보다 구체적으로 본 발명에 의한 쌀겨 종합가공 장치는 이산화규소를 생산하는 전문공장에 원료를 분급하는 체가름기, 원료를 세척하는 세척기, 건조하는 건조기, 가열가공작업실, 액체유리를 얻는 전문작업실, 이 작업실에 축적하는 탱크들, 저울, 체가름기, 포장기들이 설비된 쌀겨를 종합가공하는 공장에서 쌀겨를 씻는 작업실에 산 용액과 물이 공급된 통 들은 가열해주는 장치와 섞는 장치가 설치되고, 부수적으로 물기를 추출하기 위한 기계화 추출기를 포함하여 구성된다.

또, 적어도 쌀겨를 산화시켜 이산화규소를 얻는 내부영역이 석영유리로 만들어진 메인 소성기가 구비되고, 작업실에 깨끗한 공기(공기에 포함된 먼지의 농도는 1mg/m³이하임)를 공급하는 청정공기 공급시스템이 구비되며, 쌀겨를 미리 태우는 예비 소성기가 구비되고, 이 예비 소성기와 메인 소성기의 생산율은 1.6∼1.8 : 1이 되도록 구성된다.

또한, 연기를 제거하는 작업실에 연기를 뽑아내는 펌프, 그으름 필터 저장기, 침전지탱크와, 피틴, 피틴산, 그리시트 생산원료를 담아 넣는 통이 설치되어 구성되고, 쌀겨를 이용하여 이산화규소를 생산한 후 폐품으로 피틴, 피틴산, 그리시트를 생산하는 작업실이 구비되어 구성되며, 물을 이온화하는 이온화 작업실과 산을 중성화시키는 작업실을 포함하고, 산과 작업 후 물을 재생하여 공기를 깨끗이 하는 작업실이 구비되어 구성된다.

그리고, 이산화규소를 생산하는 전체 전문공장, 기계장치와 부수적으로 설비되는 기계장치는 한 건물에 배치되어 생산과정을 종합적으로 제어하는 자동기계화 설비로 구성된다.

상기 쌀겨 예비 소성기는 문이 있는 가열실과 가열실 내에 수평위치로 설비된 문이 있는 반원형 모양으로 제작된 볶는가마가 설치되고, 이 볶는가마의 내부에 회전축이 축착되며, 이 회전축에 부착된 고정간에 섞는 작업을 하는 교반판이 결합되고, 상기 회전축을 회전시키는 구동장치가 설치됨과 아울러, 상기 교반판의 단부에는 쌀겨를 분쇄하는 분쇄부품이 결합되고, 상기 볶는가마에 재료를 공급 및 배출시키기 위한 복수개의 연결관으로 구성되어, 쌀겨를 분쇄롤러에 의해 분쇄하고 교반판으로 섞으면서 소성하도록 구성된다.

상기 분쇄작업을 하는 분쇄부품은 상기 교반판의 단부에 축착되어 볶는가마의 내주면을 타고 구르면서 쌀겨를 분쇄하는 분쇄롤러로 이루어진다.

여기서, 상기 회전축, 교반판 및 분쇄롤러는 소성된 쌀겨에 산화물 금속이 작은 량으로 함유되며 분쇄하는 과정을 높일 수 있도록 내열성이 강한 중금속 합금재료(WC+4Co, WC+6Co, WC+8Co)로 형성되는 것이 바람직 하다.

상기 가열실과 볶는가마에는 도어가 구비되고, 상기 가열실에 가스를 공급하기 위한 연결관과, 감속기의 동력을 교반을 위한 회전축에 전달하는 구동축이 상기 도어를 통하여 가열실의 내부로 삽입되며, 상기 감속기가 이동 가능하게 결합되어 구성된다.

이하, 이와 같은 본 발명의 실시예를 첨부 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 이산화규소를 얻는 장치는 쌀겨를 체질하는 분급실에 설치된 체가름기(1)와, 쌀겨를 씻는 작업실에 설치된 세척기(2)와, 기계화된 추출기(3)와, 산이 공급되는 산 유입통(4)과, 쌀겨를 말리며 미리 열가공하는 원심력 부하발생기(5)와, 건조작업을 행하는 건조기(6)와, 쌀겨를 미리 가열하여 태우는 예비 소성기(7)와, 원료를 축적하는 저장탱크(8)와, 원료를 산화시키면서 소성시켜 이산화규소를 얻는 메인 소성기(9)와, 밀폐된 저장탱크(10)와, 체질하는 체가름기(11)와, 포장하는 포장기(12)를 포함하여 구성되어 있다.

상기 세척기(2)에는 가열을 위한 가열장치와 섞는 작업을 하는 혼합장치가 설비되고, 상기 산 유입통(4)에는 가열과 섞는 작업을 행하는 장치가 설비되어 있다.

상기 예비 소성기(7)와 메인 소성기(9)에서 생산되는 량은 생산율(m³/h)로 표현되며, 메인 소성기(9)는 적어도 쌀겨가 산화되는 내부영역이 석영유리로 만들어져 있다.

상기 쌀겨를 체질하는 작업실, 씻는 작업실, 건조시키면서 미리 열가공하는 작업실이 따라 배치되어 있어야 하며, 공기를 깨끗이 하는 시스템이 설치되어 먼지가 1mg/m³정도로 제거되어진 공기를 이산화규소를 얻는 작업실에 공급할 수 있도록 따로 배치되어 있어야 한다.

쌀겨의 규격은 미리 소성하는 작업 후 1.6∼1.8배가 축소되므로 예비 소성기(7)와 메인 소성기(9)의 생산율이 1.6∼1.8 : 1의 비율로 되도록 만들어진다.

상기한 본 발명 장치를 이용하면 98∼99.99% 순도의 무정형 이산화규소, 고체상 이산화규소를 생산할 수 있다.

한편, 연기를 제거하는 장치는 연기를 배출시키는 펌프(13), 그으름 필터 저장기(14), 운반을 위한 통(15), 건조기(16), 체가름기(17), 포장기(18), 물이 공급되어 연기가 흡수되는 침전지탱크(19), 그리시트와 피틴 원료가 공급되는 통(20) 및 운송을 하기 위한 통(38)이 구비되어 있다.

상기 연기를 배출시키기 위한 펌프(13)와 그으름 필터 저장기(14)는 예비 소성기(7)와 한 작업실에 설비되어 있으며, 나머지 모든 기계장치는 다른 작업실에 설비되어 있다.

이러한 기술적 기계장치는 쌀겨의 공급된 중량에는 순도가 85∼95%인 이산화규소, 8∼10% 그으름을 얻게 되며 유기물 그리시트(CH₂OH(CHOH)₃CH₂OH)와 피틴산이 포함된 물 용액을 얻게된다. 이외에 유기물이 포함된 물 용액은 파종류 종자를 소독하는데 이용할 수 있다.

그리고, 액체유리 생산산업기술은 반응 SiO₂+ 2NaOH = Na₂SiO₃+ H₂O를 원칙으로 하여 작업이 진행되고, 이산화규소를 축적하는 통(21), 저울(22), 가성알카리 공급탱크(23), 저울(24), 액체유리를 얻는 반응기(25) 및 수용탱크(26)가 한 작업실에 설치된 구성으로 되어 있으며, 이러한 기술적 기계장치는 여러 가지 질과 규산염 계수의 액체유리를 생산하기 위한 것이다.

작업에 이용된 물을 재생하는 기계장치의 작업실은 증류기(27),(28)와, 이온화 필터(29)가 설비되어 있다. 이 물을 재생하는 작업실은 따로 배치되어 있으며, 재생하는 기계장치는 전도성이 1×10^-6O_{M CM} ^-1까지의 물을 얻는데 있다.

작업에 이용된 물, 산을 중성화와 재생하는 작업실은 따로 배치되어 있으며, 물을 받아드리는 침전지 탱크(30), 산 폐수를 받아 들이는 탱크(31), 산을 재생하는 재생기(32), 재생된 산이 공급되는 탱크(33) 및 알카리성 용액(CaCO₃) 탱크(34),(35)가 설비되어 있다.

생산작업 후 산은 95∼96%가 재생이 되고, 물은 30∼50%가 재생이 되어 다시 쌀겨를 씻는 작업에 이용되며, 탱크(37)에 나머지 침전물은 피틴, 그리시트 생산작업실로 공급된다.

그리고, 피틴, 그리시트 생산 작업실은 원료를 운반하는데 이용되는 탱크(37),(38), 침전지 통(39),(40), 산 가공 작업통(41),(42), 화학물 추출기(43),(44), 건조기(45), 체가름기(46) 및 포장기(47)로 설비되어 있다.

공기를 깨끗이이 하는 작업실에는 청정공기 공급시스템(36)이 장치되어 메인 소성기(9)가 설비된 작업실에 깨끗한 공기가 공급된다. 깨끗한 공기에는 먼지가 1mg/m³정도 포함되며 질이 높은 이산화규소를 얻는 작업실의 작업환경에 필요한 공기로 이용되는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 공장 작업은 다음과 같이 진행된다.

체가름기(1)에서는 쌀겨를 물질 2mm 이하의 규격을 갖는 여러 물질에서 가려내는 작업이 진행된다. 다음 운송하는 기계를 이용하여 세척기(2)에 쌀겨를 공급한다. 씻는 작업은 처음에는 냉수로 씻은 후, 이어서 80∼90℃ 물로 씻으며, 이어서 증류기(27),(28)에서 얻은 증류수로 씻는다. 씻는 작업이 끝난 후 추출기(3)에 공급하여 씻겨진 겨의 물기를 분리하고, 산 유입통(4)에 공급하여 산 용해물에서 소독작업한 후, 쌀겨를 산 유입통(4)에서 증류수로 씻는다.

작업 후 알카리성이 없어진 회수액이 산 폐수 수용탱크(31)에 공급되고, 씻는 작업 후 물은 침전지 탱크(30)에 공급되며, 깨끗한 쌀겨는 물기를 끝까지 없애는 장치인 원심력 부하발생기(5)를 거쳐 건조기(6)에 공급된 후 예비 소성기(7)로 마른 쌀겨가 공급된다. 태우는 작업이 진행되어 발생되는 여기는 펌프(13)로 펌핑되어 폐수장치로 배출된다. 그리고 소성된 쌀겨는 산화시켜 태우는 메인 소성기(9)에 공급되며, 산화시키며 태우는 작업과정의 온도에 따라 무정형 아니면 고체상 이산화규소를 얻게 된다.

완성된 제품은 밀폐된 저장탱크(10)에 공급된 후 이산화규소는 가루로 만드는 체가름기(11)에 공급되어 요구됨에 따라 초음파를 이용하여 분쇄하는 작업이 진행된 것이며, 아니면 포장기(12)에 공급되는 것이다.

연기를 제거하는 기계장치의 작용은 다음과 같다. 펌프(13)를 이용하여 연기는 그으름 필터 저장기(14)에 공급된 후 유기물에 포함된 그으름은 정기적으로(아니면 필터의 구조에 따라 계속적으로) 통(15)에 공급되어 건조기(16)로 공급된다. 건조기(16)에서 포함된 유기물질이 분리되어 깨끗한 그으름은 체가름기(17)에 공급되고 가루가 되어 포장기(18)에 공급되는 것이다.

그으름에서 분리된 연기는 그으름 필터 저장기(14)를 거쳐 물이 공급된 침전지탱크(19)에 공급되어 물에 용해된 그으름 용액은 통(20)에 공급되고, 다음 건조기(16)에서 그으름을 건조시켜 분리되는 유기물질은 침전지탱크(19)에 공급되며, 통(20)에서 유기물질이 용해된 물은 통(38)으로 회수되어 피틴산, 그리시트을 생산하는 전문공장에 공급된다.

또한, 액체유리를 생산하는 기계장치는 다음과 같이 작업이 진행된다.

액체유리를 얻는 원료는 요구에 따라 순도 98∼99%의 무정형 이산화규소를 사용하며 이산화규소 99.9∼99.99%를 생산하는데 나오는 불량품으로 만들어진 이산화규소를 이용한다. 이 원료를 쌀겨를 체가름기(1)에서 이물질을 가련낸 후 세척기(2)에 공급하여 뜨거운 물, 그리고 깨끗한 냉수로 씻고, 추출기(3)에서 물 분리 작업을 한 후 원심력 부하발생기(5)에 공급한 다음 건조기(6)를 지나 예비 소성기(7)로 공급되며, 이후 예비 소성된 쌀겨는 산화시키며 태우는 메인 소성기(9)에 공급된다. 이와 같이 기계장치를 통과하여 생산된 무정형 이산화규소는 축적하는 통(21)에 저장된 후 저울에 의해 량을 달아 반응기(25)에 공급된다. 그리고 알카리성 용액 탱크(23)에서 가성알카리 용액이 저울(24)에서 계량된 후 반응기(25)에 공급되고 작업과정이 끝난 후 수용탱크(26)에 제품이 공급된다.

그리고, 중성화, 재생하는 기계장치에 대하여 설명하면, 상기 탱크(31)에서 배출시킨 회수산은 산재생 작업기(32)에 공급되고 산용액 탱크(33)에 깨끗이 된 산이 공급되며 산용액 탱크(33)와 알카리성 용액 탱크(34)에서 적당한 농도의 새로운 산을 만들어 산 유입통(4)에 공급된다. 상기 알카리성 용액 탱크(34)에는 중성화시키는 CaCO₃가 있어 산 폐수 수용탱크(31)의 나머지 산을 중성화시킨다(그리고 필요에 따라 폐수장으로 보내 정화시킨다). 씻는 작업에 사용된 물은 침전지 탱크(30)에 공급되어 침전물의 윗부분의 물은 겨를 씻는 첫단계의 작업에서 이용되고, 나머지 침전물은 피틴, 피틴산, 그리시트 생산 원료로 이용된다. 그리고, 상기 알카리성 용액 탱크(35)는 보조적으로 이용되는 것으로, 중성화시키는 CaCO₃가 담겨 있으며 필요에 따라 산용액에 혼합시켜 중성화시키도록 이용된다.

또한, 피틴, 피틴산, 그리시트 생산 작업에 대하여 설명하면, 원료 운반 탱크(37),(38)로 원료가 공급되어 침전지 탱크(39),(40)(아니면 원심력 부하 발생장치)에서 공급된 현탁액은 굳어되며, 다음 산 가공 작업통(41),(42)에서 산 영향으로 가공되어 화학물 추출기(43),(44)에서 화학성분이 분석 추출된다. 이후 건조기(45)에서 제품이 건조되고, 체가름기(46)에 공급되어 분급된 후 포장기(47)로 이동되어 포장된다.

그리고, 공장에서 생산된 전체 제품은 실험실(48)에서 검사작업이 진행된다.

순도 높은 이산화규소(99.99%)를 생산하는데는 깨끗한 공기를 공급하는 공기필터 등이 구비된 청정공기 공급시스템(36)를 이용하여 깨끗한 제품을 얻는 목적으로 청정공기 공급시스템(36)에서 발생되는 공기를 작업실에 공급한다.

예시한 바와 같은 본 발명의 장치는 일년에 무정형 이산화규소(99.99%)가 50t∼100t 생산되며, 생산율을 높이기 위해서는 건물에 다만 기계장치 설비를 증가시키면 된다. 한 건물에 생산산업의 전체 기계장치를 배치하는 것은 생산성이 높이고 환경을 깨끗이 하는데 있으며 공장의 면적을 최소화하는데 있다.

상기한 바와 같은 예비 소성기의 일 실시형태가 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. 도 2는 쌀겨 예비 소성기의 구성도를 보인 것이고, 도 3은 교반기의 사시도를 보인 것으로, 이에 도시한 바와 같이, 본 발명에 의한 예비 소성기(7)는 가열실(101)에 도어(102)가 개폐 가능하게 결합되고, 가열실(101)의 내부에 반원형 모양으로 볶는가마(103)가 설치되어 있으며, 볶는가마(103)에 뚜껑(104)이 설치되어 있다.

상기 가열실(101)과 볶는가마(103)의 내부에는 회전축(105)이 축착되고, 이 회전축(105)에는 도 3과 같이, 섞어주는 복수개(도면에는 3개)의 교반판(106)이 고정되고, 각 교반판(106)의 단부에는 볶는가마(103)의 내주면을 타고 회전하는 분쇄롤러(107)가 각각 축착되어 있다. 상기 교반판(106)은 회전축(105)에 고정되는 고정간(108)에 고정된다.

상기 볶는가마(103)의 일측부에는 연기를 뽑기 위한 연결관(109)이 도어(102)를 관통하여 결합되고, 연결관(109)의 중간부에는 밸브(110)가 결합되며, 볶는가마(103)의 일측부에는 연기를 제거하는 장치(111)가 결합되고, 연결관(109)의일단부는 상기 연기 제거장치(111)에 결합됨과 아울러 타단부는 그으름 필터 저장기(14)에 연결되어 있다.

상기 그으름 필터 저장기(14)의 일측부에는 침전지탱크(19)가 설치되고, 그으름 필터 저장기(14)와 침전지탱크(19) 사이의 배관에는 펌프(13)가 결합되어 있다.

상기 가열실(101)의 일측부에는 감속기(115)가 설치되고 이 감속기(115)의 구동축(116)이 도어(102)을 관통하여 상기 교반기 회전축(105)에 연결되어 있다.

상기 볶는가마(103)의 타측부에는 공급 연결관(117)이 결합되고, 공급 연결관(117)의 상측부에는 밸브(118)가 결합되어 있다. 또, 상기 공급 연결관(117)의 일측부에는 배출관(119)이 결합되고, 배출관(119)에는 배출밸브(120)가 연결되어 있으며, 가열실(101)의 타측부에 설치된 재료 공급탱크(121)에 상기 배출관(119)이 연결되고, 재료 공급탱크(121)의 하단부에는 제품 배출밸브(122)가 연결되어 있다.

상기 재료 공급탱크(121)의 일측부에는 진공펌프(123)가 설치되고, 상기 재료 공급탱크(121)와 진공펌프(123)의 연결관에는 진공펌프 밸브(124)가 결합되어 있다.

이하 상기한 바와 같은 쌀겨 예비 소성기의 작용을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 진공펌프(123)는 정지되고, 진공펌프 밸브(124), 제품 배출밸브(122), 배출밸브(120)는 닫혀진 상태에서 감속기(115)가 모터(125)와 같은 구동원의 동력에 의해 회전하면 감속기(115)의 구동축(116)에 결합된 회전축(105)이 회전한다. 이후 쌀겨를 공급 연결관(117)을 통하여 요구되는 만큼 공급하고, 가열실(101)의 가열장치를 작동시킨다.

이와 같이 하여 온도가 200∼250℃가 되었을 때에 펌프(13)를 작동시킨 후, 온도를 400 ±10℃로 높여 볶는 작업을 계속 행하여 연기가 발생하지 않는 경우 가열 작업을 멈추고, 3∼4분 후 섞는 작업을 중지한다.

다음 펌프(13)의 작용을 중지하고 연결관(109)의 밸브(110)와 공급 연결관(117)의 밸브(118)를 닫고 진공펌프(123)의 밸브(124)를 개방시킨 후, 진공펌프(123)를 작동시키면 재료 공급탱크(121)에 재료가 흡입될 수 있는 흡입상태가 된다.

이어서 진공펌프(123)의 밸브(124)를 닫고 진공펌프(123)를 정지시키며, 배출밸브(120)를 열어 놓으면 재료 공급탱크(121)에 볶아져 분쇄된 쌀겨가 흡입되어 저장된다.

결과적으로 산화물 금속 0.05%와 공급한 쌀겨의 용량에서 5∼7%의 그으름이 포함된 볶아진 쌀겨를 얻을 수 있으며, 이 쌀겨를 메인 소성기(9)에 공급하여 소성함으로써 98∼99.99% 순도의 무정형 이산화규소, 고체상 이산화규소를 제조할 수 있게 된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 이산화규소, 액체유리, 그으름을 생산하는 장치로서, 쌀겨를 이용하여 고순도(99.9∼99.99%)의 무정형 이산화규소 및 고체상 이산화규소를 얻을 수 있고, 경제적 이익이 있게 하며, 환경에 아무 해를 끼치지 않는다. 그리고 제조공장 내에 액체유리의 생산이 되며, 연기를 이용하여 그으름을 얻고, 씻는 작업 후 물을 피틴, 피틴산, 그리시트를 얻을 수 있다.

Claims

이산화규소를 생산하는 전문공장에 원료를 분급하는 체가름기, 원료를 세척하는 세척기, 건조하는 건조기, 가열가공작업실, 액체유리를 얻는 전문작업실, 이 작업실에 축적하는 탱크들, 저울, 체가름기, 포장기들이 설비된 쌀겨를 종합가공하는 공장에서 쌀겨를 씻는 작업실에 산 용액과 물이 공급된 통 들은 가열해주는 장치와 섞는 장치가 설치되고, 부수적으로 물기를 추출하기 위한 기계화 추출기가 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 1 항에 있어서, 쌀겨를 산화시켜 고순도의 이산화규소를 얻기 위하여 내부 부품이 석영유리로 만들어진 메인 소성기가 구비되고, 작업실에 깨끗한 공기(공기에 포함된 먼지의 농도는 1mg/m³이하임)를 공급하는 청정공기 공급시스템이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 1 항에 있어서, 쌀겨를 미리 태우는 예비 소성기와 쌀겨를 산화시켜 이산화규소를 얻는 메인 소성기가 구비되고, 이 예비 소성기와 메인 소성기의 생산율은 1.6∼1.8 : 1인 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 1 항에 있어서, 연기를 제거하는 작업실에 연기를 뽑아내는 펌프, 그으름 필터 저장기, 침전지탱크와, 피틴, 피틴산, 그리시트 생산원료를 담아 넣는 통이 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 1 항에 있어서, 쌀겨를 이용하여 이산화규소를 생산한 후 폐품으로 피틴, 피틴산, 그리시트를 생산하는 작업실이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 1 항에 있어서, 물을 이온화하는 이온화 작업실과 산을 중성화시키는 작업실을 포함하고, 산과 작업 후 물을 재생하여 공기를 깨끗이 하는 작업실이 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 1 항에 있어서, 이산화규소를 생산하는 전체 전문공장, 기계장치와 부수적으로 설비되는 기계장치는 한 건물에 배치되어 생산과정을 종합적으로 제어하는 자동기계화 설비로 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 쌀겨 예비 소성기는 문이 있는 가열실과 가열실 내에 수평위치로 설비된 문이 있는 반원형 모양으로 제작된 볶는가마가 설치되고, 이 볶는가마의 내부에 회전축이 축착되며, 이 회전축에 부착된 고정간에 섞는 작업을 하는 교반판이 결합되고, 상기 회전축을 회전시키는 구동장치가 설치됨과 아울러, 상기 교반판의 단부에는 쌀겨를 분쇄하는 분쇄부품이 결합되고, 상기 볶는가마에 재료를 공급 및 배출시키기 위한 복수개의 연결관으로 구성되어, 쌀겨를 분쇄롤러에 의해 분쇄하고 교반판으로 섞으면서 소성하도록 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 분쇄작업을 하는 분쇄부품은 상기 교반판의 단부에 축착되어 볶는가마의 내주면을 타고 구르면서 쌀겨를 분쇄하는 분쇄롤러인 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 8 항에 있어서, 소성된 쌀겨에 산화물 금속이 작은 량으로 함유되며 분쇄하는 과정을 높일 수 있도록 상기 회전축, 교반판 및 분쇄롤러를 내열성이 강한 중금속 합금재료(WC+4Co, WC+6Co, WC+8Co)로 형성되어 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 8 항에 있어서, 연기에서 그으름을 분해하면서 가스에서 발생되는 물질을 제거해 부수적으로 연기를 뽑아내는 장치와, 연기에서 그으름을 분리해내는 장치가 설비되고, 물이 공급되어 연기가 흡수되는 침전지탱크가 설치되어 가스를 물로 통과시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.
제 8 항에 있어서, 가열실과 볶는가마에 도어가 구비되고, 상기 가열실에 가스를 공급하기 위한 연결관과, 감속기의 동력을 교반을 위한 회전축에 전달하는 구동축이 상기 도어를 통하여 가열실의 내부로 삽입되며, 상기 감속기가 이동 가능하게 결합되어 구성된 것을 특징으로 하는 쌀겨 종합가공 장치.