KR20010087805A

KR20010087805A - 목초액 정제장치 및 방법

Info

Publication number: KR20010087805A
Application number: KR1020010033316A
Authority: KR
Inventors: 이창선
Original assignee: 정남수; 주식회사 대현하이텍
Priority date: 2001-06-07
Filing date: 2001-06-07
Publication date: 2001-09-26

Abstract

본 발명은 목초액에 포함되어 있는 타르성분과 기타 입자형태의 이물질을 제거함으로써 이를 이용한 농업에서 식물성장을 촉진시키고, 발암물질을 제거하도록한 목초액 정제장치 및 방법에 관한 것으로, 목초액(20)을 가열하여 기상부(23)로 증발시키고, 목초액(20)에 포함된 타르성분(21)은 밑으로 침전시키기 위한 증발탱크(30)와, 증발탱크(30)를 가열하기 위한 버너(80)와, 증발탱크(30)로부터 증발된 증기를 공급받아서 냉각하기 위한 열교환기(40)와, 열교환기(40)로부터 냉각되어 응결된 정제목초액(22)을 모으기 위한 임시저장 탱크(50)와, 임시저장 탱크(50)에 저장된 정제목초액(22)을 여과하기 위한 필터(60)와, 필터(60)를 통해 정제된 정제목초액(22)을 저장하기 위한 저장탱크(70)로 구성된 것이다.

Description

목초액 정제장치 및 방법{Refining apparatus and method for sap}

본 발명은 목초액 정제장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 목초액에 포함되어 있는 타르성분과 기타 입자형태의 이물질을 제거함으로써 이를 이용한 농업에서 식물성장을 촉진시키고, 발암물질을 제거하도록 한 목초액 정제장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 나무로부터 얻어진 목초액은 독성이 강하여 유기농에 적용하기에는 부적합하기 때문에 왕겨로부터 추출된 목초액을 사용하여 토양 살균, 옆면 시비, 가축 사육, 잔디 육성, 해충 방제, 양액 재배 등에 이용하고 있다.

이와 같은 왕겨를 이용한 목초액은 훈탄을 제조하는 과정 중에 발생되는 연기로부터 얻어지는 부산물로서, 제조과정 중에 왕겨를 불완전 연소시키는 공정이 필연적으로 뒤따르기 때문에 발암물질로 잘 알려진 타르(TAR)성분이 다량(약 8%) 함유되어 추출된다.

즉, 선출원 된 특허출원번호 제1996-034567호(명칭; 왕겨훈탄 자동제조장치) 및 실용신안등록출원번호 제 20-1997-0017752호(명칭; 왕겨 훈탄 제조장치)에 공개된 바와 같이 왕겨를 느린 속도로 불완전 연소시킬 때 발생되는 연기를 훈탄제조탱크로부터 이어지는 연통으로 통과시키거나 갓모양으로 된 지붕밑으로 모이도록 하여 차가운 대기와 접촉시켜 응결시킴으로써 목초액을 추출하도록 되어 있었는데, 목초액의 추출과 동시에 왕겨의 불완전연소가 동시에 일어나도록 되어 있었기 때문에 왕겨의 불완전 연소과정에서 발생되는 다량의 타르성분이 연기와 함께 섞이면서 목초액과 함께 응결되어 타르성분이 다량 함유될 수밖에 없었다.

이와 같이 다량의 타르가 함유되어 있는 목초액을 정제하지 않고 그대로 농업에 이용하게 되면, 식물 성장을 억제하는 악영향을 미치기 때문에 이를 정제할 수 있는 장치 및 방법의 개발을 필요로 하였다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로, 그 목적은 목초액에 함유되어 있는 타르성분을 비롯하여 이물질을 분리 제거하여 목초액의순도를 높임으로써 이를 사용한 농업에서 식물의 성장을 촉진시킬 수 있는 목초액 정제장치 및 방법을 제공함에 있다.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 목초액 정제장치는 목초액을 가열하여 기상부로 증발시키고, 목초액에 포함된 타르성분은 밑으로 침전시키기 위한 증발탱크와, 상기 증발탱크를 가열하기 위한 버너와, 상기 증발탱크로부터 증발된 증기를 공급받아서 냉각하기 위한 열 교환기와, 열 교환기로부터 냉각되어 응결된 정제목초액을 모으기 위한 임시저장 탱크와, 임시저장 탱크에 저장된 정제목초액을 여과하기 위한 필터와, 필터를 통해 정제된 정제목초액을 저장하기 위한 저장탱크로 구성된 특징을 갖는다.

한편, 본 발명에 따른 목초액 정제방법은 목초액을 포화온도(飽和溫度) 이상으로 가열하여 목초액에 함유된 타르성분은 밑으로 침전시키고, 목초액 만을 증발시킨 후 냉각하여 응결(凝結)시키고, 이를 다시 필터로 통과시켜서 정제하는 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 목초액 정제장치의 개략적인 구성을 나타낸 블록도.

도 2는 본 발명에 따른 목초액 정제장치의 구성을 나타낸 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

20 : 목초액 21 : 타르성분

30 : 증발탱크 40 : 열교환기

22 : 정제목초액 50 : 임시저장 탱크

60 : 필터 70 : 저장탱크

80 : 버너

이하 본 발명에 따른 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

첨부도면 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 목초액(20)을 가열하여 기상부(23)로 증발시키고, 목초액(20)에 포함된 타르성분(21)은 밑으로 침전시키기 위한 증발탱크(30)와, 증발탱크(30)를 가열하기 위한 버너(80)와, 증발탱크(30)로부터 증발된 증기를 공급받아서 냉각하기 위한 열교환기(40)와, 열교환기(40)로부터 냉각되어 응결된 정제목초액(22)을 모으기 위한 임시저장 탱크(50)와, 임시저장 탱크(50)에 저장된 정제목초액(22)을 여과하기 위한 필터(60)와, 필터(60)를 통해 정제된 정제목초액(22)을 저장하기 위한 저장탱크(70)로 구성하였다.

여기서 상기 증발탱크(30)는 예컨대 육면체 모양으로 형성되며, 그 상부에는 목초액을 투입하기 위한 투입구(32)가 형성되고, 바닥면으로 침전된 타르성분(21)을 외부로 배출하기 위한 배출구(34)가 바닥면과 가까이 위치되도록 측면에 설치된다.

또, 상기 투입구(32)와 배출구(34)에는 입구와 출구를 각각 차단하거나 개방할 수 있는 개폐밸브(V1)(V2)가 설치된다.

또한, 증발탱크(30)의 상부에는 기상부(23)로부터 발생된 증기를 열교환기(40)를 거쳐서 임시 저장탱크(50)로 안내하면서 응결시키기 위한 응결관(35)이 설치된다.

상기 열교환기(40)는 증기가 흐르는 냉각관에 다수의 냉각핀(42)이 형성되어 있고, 복수의 팬모터(M1)(M2)(M3)가 냉각핀(42)을 향하도록 설치되어 강제적으로 냉각할 수 있도록 구성된다.

또한, 상기 열교환기(40)를 냉매를 이용하여 열교환하는 냉각방식으로 구성하여 증기가 갖고 있는 열을 빠른 속도로 대기로 방출시켜서 증기가 급속냉각되도록 하여 응결속도의 향상을 꾀할 수 있다.

그리고, 상기 열교환기(40)를 거친 응결된 정제목초액(22)을 모으기 위한 임시 저장탱크(50)가 열교환기(40)의 배출단에 연결되어 있으며, 임시 저장탱크(50)로 모인 정제목초액(22)에 포함된 미세한 잔류 이물질을 제거하기 위하여 임시 저장탱크(50)의 아래쪽 측면으로부터 이어지는 필터(60)가 연결되어 입자형태의 미세한 이물질을 최종적으로 걸러내도록 구성하였다.

이와 같은 필터(60)는 여러 개를 직렬로 연결하여 단계적으로 걸러내도록 함으로써 정제효율을 높일 수 있도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 필터(60)의 배출단에는 이 필터(60)를 통해 정제된 정제목초액(22)을 다량 저장하여 두기 위한 저장탱크(70)를 구비하였다.

상기 버너(80)는 전열히터나 가스버너, 석유버너, 유도가열방식의 히터, 적외선 히터 등과 같은 것으로 대치될 수 있다.

도면중 미설명 부호 90은 증발탱크(30)를 지면으로부터 소정높이로 이격시킨 상태로 지지하여 그 사이로 버너(80)를 집어넣을 수 있도록 하는 받침블록을 나타낸 것이고, 92는 상기 임시 저장탱크(50)를 지지하는 지지대를 나타낸 것이다.

이하 본 발명에 따른 작용을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 증발탱크(30)에 상부에 설치된 투입구(32)를 통해 정제되지 않은 상태의 목초액(20)을 투입한 후 밸브(V1)를 잠그고, 버너(80)를 통해 증발탱크(30)를 포화온도(飽和溫度) 이상으로 가열하게 되면, 이 증발탱크(30)의 내부에 있는 목초액(20)이 기상부(23)로 증발된 후 증기압에 의해 응결관(35)을 통해서 열교환기(40)로 급속하게 유입된다.

이때 증발탱크(30)의 바닥면에는 끈끈한 타르성분(21)이 증발되지 못하고, 남아서 밑으로 가라앉으면서 쌓이게 된다.

이후, 증기는 열교환기(40)를 통과하면서 냉매와 열 교환되면서 급속하게 냉각되어 응결되어 임시 저장탱크(50)로 흘러서 모이게 되며, 임시 저장탱크(50)로 모인 정제목초액(22)이 다시 필터(60)를 통과하면서 미세한 입자형태의 이물질과 분리되어 극미량(약 0.1%)의 타르성분만을 함유한 정제목초액(22)만이 저장탱크(70)로 모이게 된다.

한편, 정제작업을 마치고 증발탱크(30)의 밑바닥에 쌓인 타르성분(21)을 제거하기 위해서는 투입구(32)의 밸브(V1)를 열어서 기상부(23)에 부압이 발생되지 않도록 하면서 배출구(34)의 밸브(V2)를 개방하게 되면, 타르성분(21)이 배출된다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 목초액에 포함된 타르성분의 함유량(기존은 대략 8%, 본 발명에서는 대략 0.1%)을 현저하게 낮춤으로써 이를 이용한 농업에서의 식물성장을 촉진시킬 수 있는 효과가 있게 되며, 더욱이 정제된 목초액을 다시 필터로 통과시켜서 미세한 이물질들까지 걸러내도록 구성되어 있기 때문에 목초액의 순도를 기존보다 크게 높일 수 있는 효과가 있다.

Claims

목초액(20)을 가열하여 기상부(23)로 증발시키고, 목초액(20)에 포함된 타르성분(21)은 밑으로 침전시키기 위한 증발탱크(30);

상기 증발탱크(30)를 가열하기 위한 버너(80);

상기 증발탱크(30)로부터 증발된 증기를 공급받아서 냉각하기 위한 열교환기(40);

열교환기(40)로부터 냉각되어 응결된 정제목초액(22)을 모으기 위한 임시저장 탱크(50);

임시저장 탱크(50)에 저장된 정제목초액(22)을 여과하기 위한 필터(60);

필터(60)를 통해 정제된 정제목초액(22)을 저장하기 위한 저장탱크(70)로 구성된 것을 특징으로 하는 목초액 정제장치.
목초액을 포화온도(飽和溫度) 이상으로 가열하여 목초액에 함유된 타르성분은 밑으로 침전시키고, 목초액 만을 증발시킨 후 냉각하여 응결(凝結)시키고, 이를 다시 필터로 통과시켜서 정제하는 것을 특징으로 하는 목초액 정제방법.