KR200234658Y1 - VOCs remove apparatus using cartridge type AC/ACF and solvent recovery and regeneration apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 고안은 각종 산업시설 및 화학공장에서 발생하는 휘발성유기화합물을 제거하는 제거장치 및 재생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터로 휘발성유기화합물을 제거하고 또한 필터 용매를 분리하고 재생하는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 VOCs 제거장치와 용매회수 및 재생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a removal device and a regeneration device for removing volatile organic compounds generated in various industrial facilities and chemical plants, and more particularly, to remove volatile organic compounds with a cartridge-type activated carbon filter and activated carbon fiber filter and to filter solvent. The present invention relates to a VOCs removal apparatus and a solvent recovery and regeneration apparatus using an activated carbon filter and an activated carbon fiber filter in the form of a cartridge for separating and regenerating.
본 고안의 목적은 카트리지 형태의 일반 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 단독 혹은 복합적 사용이 가능하고, 휘발성 유기화합물 중 케톤류가 흡착할 경우 폴리머 형성으로 인한 재생 시 어려움을 돕기 위해 스팀재생법과 용매추출법을 병행하여 재생시키고, 용매회수공정을 설계함으로서 2차오염물질이 발생하지 않는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 VOCs 제거장치와 용매회수 및 재생장치를 제공하는데 있다.The purpose of the present invention is to use a cartridge-type general activated carbon filter and activated carbon fiber filter alone or in combination, and if the ketones in the volatile organic compounds are adsorbed, the steam regeneration method and the solvent extraction method are combined in order to assist the regeneration due to polymer formation. The present invention provides a VOCs removal device and a solvent recovery and regeneration device using an activated carbon filter and an activated carbon fiber filter in the form of a cartridge that do not generate secondary pollutants by regenerating the same and designing a solvent recovery process.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 산업시설 및 화학공장에서 발생하는 악취가스를 처리하는 시스템에 있어서, 상기 악취가스를 필터하는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터(2)를 포함한 흡착탑(1)과; 스팀재생법과 용매추출법을 이용한 상기 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터 재생장치와; 상기 용매추출로 생성된 용매를 재생용매와 폐수로 분리하는 용매분리장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.The structure of the present invention for achieving the above object is, in the system for processing malodorous gas generated in industrial facilities and chemical plants, adsorption tower including activated carbon filter and activated carbon fiber filter (2) in the form of cartridge for filtering the malodorous gas (1); An activated carbon filter and an activated carbon fiber filter regeneration device using a steam regeneration method and a solvent extraction method; The solvent extraction is characterized by consisting of a solvent separation device for separating the solvent generated by the solvent extraction with the regeneration solvent.
또한 바람직하게는 상기 재생장치는, 일정한 온도의 스팀을 발생하여 상기필터(2)를 재생하는 스팀발생장치(3)와; 상기 스팀을 일정한 압력으로 유출하는 펌프(12)와; 유량을 조절하는 유량조절기(10)로 구성되며, 또한 상기 필터(2)를 재생하기 위한 용매를 추출하는 용매추출장치(4)와; 상기 용매의 투입 압력을 조절하는 펌프(12) 및 상기 유출량을 조절하는 유량조절기(10)로 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 용매분리장치는, 상기 흡착탑(1)에서 사용된 용매를 회수하는 펌프(12)와; 상기 펌프(12)를 통해 회수된 용매를 냉각시키는 냉각장치(5)와; 상기 냉각장치(5)를 통한 냉각 용매의 유출압력을 제어하는 펌프(12)와; 재생할 수 있는 용매와 폐수를 분리하는 용매분리장치(6)와; 상기 분리된 재생용매를 저장하는 용매회수장치(7)와; 상기 분리된 폐수를 저장하는 폐수탱크(8)로 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the regenerating apparatus includes: a steam generator (3) for generating steam at a constant temperature to regenerate the filter (2); A pump 12 which discharges the steam at a constant pressure; A solvent extraction device (4) composed of a flow controller (10) for adjusting the flow rate, and for extracting a solvent for regenerating the filter (2); It is characterized in that it comprises a pump 12 for adjusting the input pressure of the solvent and a flow controller 10 for adjusting the outflow amount, the solvent separation device, the pump for recovering the solvent used in the adsorption tower (1) 12; A cooling device (5) for cooling the solvent recovered through the pump (12); A pump 12 for controlling the outlet pressure of the cooling solvent through the cooling device 5; A solvent separator (6) for separating the renewable solvent and the waste water; A solvent recovery device (7) for storing the separated regeneration solvent; Characterized in that consisting of a waste water tank (8) for storing the separated waste water.
Description
본 고안은 각종 산업시설 및 화학공장에서 발생하는 휘발성유기화합물의 제거장치 및 용매 재생장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터로 휘발성유기화합물을 제거하고 또한 필터를 스팀재생법과 용매추출법을 병행하여 용매를 분리하고 재생하는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 VOCs 제거장치와 용매회수 및 재생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for removing volatile organic compounds and a solvent regeneration device generated in various industrial facilities and chemical plants, and more particularly, to remove volatile organic compounds with activated carbon filters and activated carbon fiber filters in the form of cartridges, and to steam the filter. The present invention relates to a VOCs removal device and a solvent recovery and regeneration device using an activated carbon filter and an activated carbon fiber filter in the form of a cartridge for separating and regenerating a solvent in parallel with a regeneration method and a solvent extraction method.
일반적으로 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Compounds, 이하 VOCs라 칭함)은 유기용제를 가장 많이 사용하고 있는 석유화학공장이나 석유화학제품 생산공장에서 부산물로 다량 배출되는데, 초기 규제 및 관리감독의 소홀로 현재 지역적 휘발성 유기화합물의 피해가 속출하고 있다.In general, volatile organic compounds (VOCs) are emitted as by-products from petrochemical plants or petrochemical production plants that use the most organic solvents. The damage of volatile organic compounds is continuing.
따라서, VOCs 사용의 급증에 따른 심각한 환경오염이 발생하고 있으며, 이들에 의한 작업자와 인근 주민의 건강상 피해는 큰 사회문제로 대두되고 있다.Therefore, serious environmental pollution occurs due to the rapid increase in the use of VOCs, and the health damages of workers and neighboring residents caused by these VOCs are a serious social problem.
그래서 VOCs를 제거하는 방법으로 흡착력이 우수한 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 휘발성 유기화합물이 사용되고 있는데, 활성탄 필터는 가격이 저렴하나 재생시간이 길고, 완전 재생되지 않는다는 문제점이 있고, 활성탄 섬유 필터는 가격이 고가이나 흡착속도가 빠르고, 저농도까지 처리가 가능하며, 재생시간이 짧다는 장점을 가지고 있다.Therefore, volatile organic compounds using activated carbon filter and activated carbon fiber filter with high adsorption power are used as a method of removing VOCs. The activated carbon filter has a problem of low price but long regeneration time and not completely regenerated. It has the advantage of high price, fast adsorption rate, low concentration and short regeneration time.
또한 휘발성 유기화합물 중 케톤 화합물은 활성탄 필터 또는 활성탄 섬유 필터에 표면 흡착 시 중합반응(polymerization)이 일어나는 특성이 있으며 이때 생성된 물질이 활성탄이나 활성탄 섬유의 미세공을 막아 버리고, 이들 중합반응으로 생성된 물질은 스팀재생으로 제거가 되지 않아 흡착제의 성능을 급격히 떨어져 파과점과 재생주기가 빨라지는 문제점이 있다.In addition, among the volatile organic compounds, ketone compounds have a characteristic that polymerization occurs upon surface adsorption on activated carbon filters or activated carbon fiber filters, and the produced material blocks the fine pores of activated carbon or activated carbon fibers, and is produced by these polymerization reactions. The material is not removed by steam regeneration, so the performance of the adsorbent is sharply dropped and the breakthrough point and regeneration cycle are accelerated.
본 고안은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 고안의 목적은 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 단독 혹은 복합적 사용이 가능하고, 휘발성 유기화합물 중 케톤류의 흡착으로 인한 폴리머 형성으로 인한 재생 시 어려움을 돕기 위해 스팀재생법과 용매추출법을 병행하여 재생시키고, 용매회수공정을 설계함으로서 2차오염물질이 발생하지 않는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 VOCs 제거장치 와 용매회수 및 재생장치를 제공하는데 있다.The present invention was devised to solve the above problems, and an object of the present invention is to use an activated carbon filter and an activated carbon fiber filter in the form of a cartridge alone or in combination, and to form a polymer by adsorption of ketones in volatile organic compounds. VOCs removal device and solvent recovery and solvent recovery using the cartridge type activated carbon filter and activated carbon fiber filter which does not generate secondary pollutants by regenerating the steam recovery method and solvent extraction method in parallel and designing the solvent recovery process. It is to provide a playback device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 구성은, 산업시설 및 화학공장에서 발생하는 악취가스를 처리하는 시스템에 있어서, 상기 악취가스를 필터하는 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터(2)를 포함한 흡착탑(1)과; 스팀재생법과 용매추출법을 이용한 상기 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터 재생장치와; 상기 용매추출로 생성된 용매를 재생용매와 폐수로 분리하는 용매분리장치로 구성되는 것을 특징으로 한다.The structure of the present invention for achieving the above object is, in the system for processing malodorous gas generated in industrial facilities and chemical plants, adsorption tower including activated carbon filter and activated carbon fiber filter (2) in the form of cartridge for filtering the malodorous gas (1); An activated carbon filter and an activated carbon fiber filter regeneration device using a steam regeneration method and a solvent extraction method; The solvent extraction is characterized by consisting of a solvent separation device for separating the solvent generated by the solvent extraction with the regeneration solvent.
또한 바람직하게는 상기 재생장치는, 일정한 온도의 스팀을 발생하여 상기 필터(2)를 재생하는 스팀발생장치(3)와; 상기 스팀을 일정한 압력으로 유출하는 펌프(12)와; 유량을 조절하는 유량조절기(10)로 구성되며, 또한 상기 필터(2)를 재생하기 위한 용매를 추출하는 용매추출장치(4)와; 상기 용매의 투입 압력을 조절하는펌프(12) 및 상기 유출량을 조절하는 유량조절기(10)로 구성되는 것을 특징으로 하고, 상기 용매분리장치는, 상기 흡착탑(1)에서 사용된 용매를 회수하는 펌프(12)와; 상기 펌프(12)를 통해 회수된 용매를 냉각시키는 냉각장치(5)와; 상기 냉각장치(5)를 통한 냉각 용매의 유출압력을 제어하는 펌프(12)와; 재생할 수 있는 용매와 폐수를 분리하는 용매분리장치(6)와; 상기 분리된 재생용매를 저장하는 용매회수장치(7)와; 상기 분리된 폐수를 저장하는 폐수탱크(8)로 구성되는 것을 특징으로 한다.Also preferably, the regenerating apparatus includes: a steam generator (3) for generating steam at a constant temperature to regenerate the filter (2); A pump 12 which discharges the steam at a constant pressure; A solvent extraction device (4) composed of a flow controller (10) for adjusting the flow rate, and for extracting a solvent for regenerating the filter (2); It is characterized by consisting of a pump 12 for adjusting the input pressure of the solvent and a flow controller 10 for adjusting the outflow amount, the solvent separation device, the pump for recovering the solvent used in the adsorption tower (1) 12; A cooling device (5) for cooling the solvent recovered through the pump (12); A pump 12 for controlling the outlet pressure of the cooling solvent through the cooling device 5; A solvent separator (6) for separating the renewable solvent and the waste water; A solvent recovery device (7) for storing the separated regeneration solvent; Characterized in that consisting of a waste water tank (8) for storing the separated waste water.
도1은 본 고안에 따른 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 VOCs 제거장치와 용매회수 및 재생장치도.1 is a VOCs removal device and a solvent recovery and regeneration device using an activated carbon filter and activated carbon fiber filter in the form of a cartridge according to the present invention.
< 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of the code | symbol about the principal part of drawings>
1: 흡착탑 2: 활성탄 필터 및 활성탄섬유 필터1: adsorption tower 2: activated carbon filter and activated carbon fiber filter
3: 스팀발생장치 4: 용매추출장치3: steam generator 4: solvent extraction device
5: 냉각장치 6: 용매분리장치5: chiller 6: solvent separator
7: 용매회수장치 8: 폐수탱크7: Solvent recovery system 8: Waste water tank
9: 악취주입부 10: 유량조절기9: odor injection unit 10: flow controller
11: 송풍기 12: 펌프11: blower 12: pump
13: 수분제거기13: moisture remover
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 VOCs 제거장치와 용매회수 및 재생장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the VOCs removal device and the solvent recovery and regeneration device using the activated carbon filter and activated carbon fiber filter of the cartridge type of the present invention.
도1은 본 고안에 따른 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터를 이용한 VOCs 제거장치 와 용매회수 및 재생장치도이다.1 is a VOCs removal device and a solvent recovery and regeneration device using an activated carbon filter and activated carbon fiber filter in the form of a cartridge according to the present invention.
도1을 참조하면, 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터(2)를 포함한 흡착탑(1)과, 스팀재생법과 용매추출법을 이용한 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터 재생장치(3,4) 그리고 용매분리장치(5,6,7,8)로 구성되어 있다.Referring to Fig. 1, an adsorption tower 1 including a cartridge-type activated carbon filter and an activated carbon fiber filter 2, an activated carbon filter and an activated carbon fiber filter regeneration device (3, 4) using a steam regeneration method and a solvent extraction method, and a solvent separation device It consists of (5,6,7,8).
상기 흡착탑(1)의 하단부에는 각종 악취를 투입하는 악취주입부(9)와, 상기 유입되는 악취량을 제어하는 유량조절기(10)와, 수분을 제거하는 수분제거기(13)와, 상기 유입되는 악취의 압력을 일정하게 하는 펌프(12)가 구성되며, 상기 흡착탑(1)의 상부에는 상기 흡착탑(1)에 의해 제거된 공기를 외부로 배출하는송풍기(11)로 구성된다.At the lower end of the adsorption tower 1, a malodor injecting unit 9 for introducing various malodors, a flow controller 10 for controlling the amount of malodors introduced therein, a moisture remover 13 for removing moisture, and the inflow A pump 12 is provided to keep the pressure of the odor constant, and an upper part of the adsorption tower 1 is configured of a blower 11 for discharging the air removed by the adsorption tower 1 to the outside.
상기 흡착탑(1)은 활성탄 필터를 2단 설치하고 1단과 3단에 활성탄 섬유 필터 설치하는 등 처리하고자 하는 휘발성 물질의 종류 및 성향에 따란 단독 혹은 복합 흡착층의 설계가 가능하다.The adsorption tower 1 may be designed in a single or multiple adsorption layer according to the type and tendency of the volatile material to be treated, such as two stages of activated carbon filter and one stage and three stages of activated carbon fiber filter.
그리고 상기 재생장치(3,4)는 상기 일정한 온도의 스팀을 발생하여 재생하는 스팀발생장치(3)와, 상기 스팀을 일정한 압력으로 유출하는 펌프(12)와, 유량을 조절하는 유량조절기(10)로 구성되며, 또한 상기 필터(2)를 재생하기 위한 용매를 투출하는 용매추출장치(4)와, 상기 용매의 투입 압력을 조절하는 펌프(12) 및 상기 유출량을 조절하는 유량조절기(10)로 구성되어 상기 흡착탑(1)에 공급된다.And the regeneration device (3, 4) is a steam generator (3) for generating and regenerating the steam of a constant temperature, the pump 12 for discharging the steam at a constant pressure, and the flow regulator 10 for adjusting the flow rate And a solvent extraction device 4 for discharging the solvent for regenerating the filter 2, a pump 12 for adjusting the input pressure of the solvent, and a flow controller 10 for adjusting the outflow amount ) Is supplied to the adsorption tower (1).
상기 스팀발생장치(3)는 스팀양을 조절하여 흡착탑(1)에 주입시켜 먼저 재생시킨 후 케톤화합물의 흡착으로 인한 폴리머는 용매추출장치(6)에서 유량을 조절(3)하여 주입되는 산과 알코올에 의해 활성탄 및 활성탄 섬유필터(2)에 부착한 폴리머를 탈착시킨다.The steam generator (3) is injected into the adsorption tower (1) by adjusting the amount of steam to be regenerated first, the polymer due to the adsorption of the ketone compound is acid and alcohol injected by adjusting the flow rate (3) in the solvent extraction device (6) The polymer adhering to the activated carbon and activated carbon fiber filter 2 is desorbed by this.
상기 용매분리장치(5,6,7,8)는 상기 흡착탑(1)에서 사용된 용매를 회수하는 펌프(12)와, 상기 펌프(12)를 통해 회수된 용매를 냉각시키는 냉각장치(5)와, 상기 냉각장치(5)를 통한 냉각 용매의 유출압력을 제어하는 펌프(12)와, 재생할 수 있는 용매와 폐수를 분리하는 용매분리장치(6)와, 상기 분리된 재생용매를 저장하는 용매회장치(7)와, 상기 분리된 폐수를 저장하는 폐수탱크(8)로 구성된다.The solvent separators 5, 6, 7, and 8 may include a pump 12 for recovering the solvent used in the adsorption tower 1 and a cooling unit 5 for cooling the solvent recovered through the pump 12. And a pump 12 for controlling the outlet pressure of the cooling solvent through the cooling device 5, a solvent separation device 6 for separating the recyclable solvent and the wastewater, and a solvent for storing the separated regeneration solvent. And a wastewater tank (8) for storing the separated wastewater.
상기 용매는 휘발성 유기화합물 중 케톤화합물의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터(2)의 표면 흡착시 폴리머 형성으로 인해 필터 재생 시 산과 알코올을 이용하여 폴리머를 제거하는 용매 추출법으로 사용하는 것이다.The solvent is used as a solvent extraction method for removing polymers by using acid and alcohol during regeneration of the filter due to the formation of polymers upon surface adsorption of activated carbon filters and activated carbon fiber filters of ketone compounds among volatile organic compounds.
상기와 구성된 본 고안의 동작ㆍ효과를 살펴보면, 먼저 휘발성 유기화합물(9)이 유량계(10)와 송풍기(11)를 통과하여 수분을 수분제거기(13)에서 제거한 후에 카트리지 형태의 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터(2)를 포함하고 있는 흡착탑(1)을 통과한 후 악취가스가 처리된다. 이때 흡착탑(1)은 활성탄 필터를 2단으로 설치하고 1단과 3단에 활성탄 섬유 필터 설치하는 등 처리하고자 하는 휘발성 물질의 종류 및 성향에 따란 단독 혹은 복합 흡착층의 설계가 가능하다.Looking at the operation and effect of the present invention configured as described above, first, the volatile organic compound 9 passes through the flow meter 10 and the blower 11 to remove moisture from the water remover 13, and then the activated carbon filter and activated carbon fiber in cartridge form. After passing through the adsorption tower 1 including the filter 2, the malodorous gas is treated. At this time, the adsorption tower 1 may be designed in a single or complex adsorption layer according to the type and tendency of the volatile material to be treated, such as installing the activated carbon filter in two stages and installing the activated carbon fiber filter in the first and third stages.
그 후, 활성탄 필터 및 활성탄 섬유 필터(2)를 재생시킬 경우, 스팀발생장치(3)에서 펌프(12)를 통하여 유량계(10)에서 스팀양을 조절하여 주입시켜 재생시킨 후 케톤화합물의 흡착으로 인한 폴리머는 용매추출장치(6)에서 유량을 조절(3)하여 주입되는 산과 알코올에 의해 활성탄 및 활성탄 섬유필터(2)에 부착한 폴리머를 탈착시킨다. 이때 발생되는 증기는 냉각장치(5)를 통과하여 용액상태로 되고, 용매분리장치(6)에서 탈착된 폐수는 폐수저장탱크(8)로 이동하고, 용매는 용매회수장치(7)에 의해 재사용된다.Then, in the case of regenerating the activated carbon filter and the activated carbon fiber filter (2), by regulating the amount of steam in the flowmeter 10 through the pump 12 in the steam generator (3) to regenerate, and then by adsorption of the ketone compound The polymer is desorbed from the activated carbon and the activated carbon fiber filter 2 by the acid and alcohol injected by adjusting the flow rate (3) in the solvent extraction device (6). At this time, the generated steam passes through the cooling device 5 into a solution state, and the waste water desorbed from the solvent separation device 6 moves to the waste water storage tank 8, and the solvent is reused by the solvent recovery device 7. do.
또한 상기 휘발성 유기화합물 중 케톤화합물의 경우, 표면 흡착 시 중합반응(polymerization)이 일어나는 특성이 있기 때문에 이때 생성된 물질이 활성탄이나 활성탄 섬유의 미세공을 막아 버리므로 기존의 스팀재생법과 산과 알코올을 이용한 용매추출법을 병행하므로서 재생 효율을 증가시키고, 용매회수장치(7)를 설치하여 2차 오염물이 발생하지 않도록 하는 것이다.In addition, in the case of ketone compounds among the volatile organic compounds, since polymerization occurs during surface adsorption, the produced material blocks the fine pores of activated carbon or activated carbon fibers, and thus, the existing steam regeneration method and acid and alcohol are used. In parallel with the solvent extraction method, the regeneration efficiency is increased, and the solvent recovery device 7 is installed to prevent the generation of secondary contaminants.
상기와 같이 본 고안에 따르면, 산업악취를 제거하기 위한 기존의 활성탄 필터와 활성탄 섬유 필터를 복합하여 사용함으로서 제거효율과 재생효율을 증가시키고 또한 상기 활성탄 필터 또는 활성탄 섬유필터가 카트리지 형태이므로 필터교체 시 용이하다.According to the present invention as described above, by using a combination of the existing activated carbon filter and activated carbon fiber filter to remove industrial odors to increase the removal efficiency and regeneration efficiency and also when the filter replacement because the activated carbon filter or activated carbon fiber filter cartridge type It is easy.
그리고, 상기 활성탄 필터 또는 활성탄 섬유 필터 재생시 스팀재생법과 용매추출법을 동시에 이용함으로 케톤화합물의 표면 흡착에 따른 폴리머를 완전 탈착시키므로서 필터의 재생효율을 증가시키고, 파과점 도달시기를 연장시키며, 휘발성 유기화합물 뿐만 아니라 유황화합물과 암모니아류의 악취를 처리하는데도 적용할 수 있다.In addition, by simultaneously using the steam regeneration method and the solvent extraction method when regenerating the activated carbon filter or activated carbon fiber filter, the regeneration efficiency of the filter is increased while the polymer is completely desorbed due to the surface adsorption of the ketone compound, and the breakthrough point is extended, and the volatility is increased. It can be applied to the treatment of odors of sulfur compounds and ammonia as well as organic compounds.
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