KR200303530Y1 - 활성탄의 제조 및 재생 겸용 다층가열로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 활성탄의 제조 및 재생 겸용 다층가열로에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 다층으로 이루어져 내부에 버너(7)와 스팀공급관(9)이 설치된 다층가열로(1)의 최상층에는 제조원료투입부(3)와 배기관(4)을 각각 형성하고, 최하층에는 활성탄배출구(3a)를 형성하며, 다층가열로(1)의 중앙에는 모우터(24)로 구동되는 회전축(2)을 설치하되, 다층가열로(1)의 각 층마다 교반기(22)가 위치하도록 회전축(2)에 일정 간격을 다수개의 교반기(22)를 설치하여서 된 공지의 활성탄 제조장치에 있어서, 다층가열로(1)의 상부에 원료공급관(5)을 설치하되, 원료공급관(5)의 단부에는 양측으로 분배관(61)(62)을 형성하여 원료의 선택적 공급이 가능한 분배밸브(6)를 설치하여 일측의 분배관(61)은 예열부(1a)의 최상층에 형성되고 그 입구에 2단댐퍼(31)가 설치된 제조원료투입부(3)의 상부에 위치시키고, 타측 분배관(62)은 다층가열로(1)의 가열부(1b) 최상층에 형성된 재생원료투입부(8)와 연결하되, 재생원료투입부(8)의 내부에는 모우터(84)에 의해 회전하는 스크류(82)를 설치하며, 상기 가열부(1b)는 각 층마다 버너(7)와 스팀공급관(9)을 설치하므로서 활성탄의 제조와 재생을 하나의 다층가열로를 이용해서 선택적으로 수행할 수 있기때문에, 설비의 중복을 방지하여 설비비의 증가를 억제할 수 있을뿐 만 아니라, 효율적인 원료 공급체계의 구축을 통해 최소한의 설비만으로도 활성탄의 제조와 재생을 원활히 수행할 수 있기때문에 보다 효율적인 생산능력을 확보할 수 있는 이점이 있다.

Description

활성탄의 제조 및 재생 겸용 다층가열로{MULTILAYERED HEATING FURNACE FOR BOTH ACTIVE CARBON MANUFACTURE AND RECYCLE}

본 고안은 활성탄의 제조 및 재생 겸용 다층가열로에 관한 것으로 보다 구체적으로는, 활성탄을 제조하는 다층가열로에 원료를 공급할 때 분배밸브를 통해 활성탄원료나 재생원료를 구분하여 다층가열로내에 선택적으로 공급할 수 있게하므로서 활성탄의 제조나 재생을 하나의 다층가열로로서 가능케하여 활성탄의 제조, 재생에 따른 설비의 중복을 방지하고 보다 효율적인 생산능력을 확보할 수 있게 한 것이다.

일반적으로 활성탄이란 흡착성이 강하고 대부분의 구성물질이 탄소질로 된 물질을 일컷는 말로서 주로 목재, 갈탄, 이탄, 패각, 야자각등을 활성화제인 염화아연이나 인산과 같은 약품으로 처리하여, 건조시키거나 수증기로 활성화시켜 제조하게된다.

이러한 활성탄은 주로 기체나 습기를 흡수하는 흡착제로서 많이 사용되었으나 최근에는 상, 하수 산업계수중의 오탁성분을 제거해서 이들의 수질을 정화하는데 다량으로 사용되는등 그 활용범위가 점차 확대되고 있는 실정이다.

뿐 만 아니라, 한 번 사용된 활성탄은 그 사용과정에서 다량의 이물질을 흡착해서 활성이 저하되더라도 이를 재생하여 다시 사용할 수 있기때문에 경제성이 우수하고 환경적으로도 매우 큰 이점이 있기때문에, 그 활용가치가 매우 높다고 할수있다.

그런데, 종래에는 이러한 활성탄을 제조하거나 재생할때 각각 별개의 장치를 이용하므로서 설비가 중복 설치되는 문제점이 있었다.

즉, 활성탄을 제조하는 경우에는 초기 예열과 가열, 균열등 제조에 따른 여러 단계를 거쳐야 하지만, 한 번 사용된 활성탄을 다시 재생하는 경우에는 가열과정을 통해서 활성탄에 흡착된 이물질들을 연소시켜 활성탄을 다시 활성화시키는 과정만 수행하면 되기때문에, 활성탄을 제조하는 과정과는 공정상에 다소 차이가 있어서, 활성탄의 제조와 재생에는 각각 서로 다른 가열로를 이용하는 것이 일반적이었으며, 이로인한 설비의 중복은 설비비의 증가로 이어지는 문제점이 있었다.

또한, 활성탄을 제조하거나 재생하는 장치로는 주로 열과 스팀을 공급하면서 활성탄의 원료를 교반시켜 열과 스팀에 의해 원료를 활성화시키는 다층가열로가 주로 이용되었는데, 종래의 다층가열로는 원료를 가열하는 버너의 설치수가 적어서 가열로 내부의 온도를 정확하게 유지하거나 조절하기가 곤란할 뿐 만 아니라, 활성화를 위해 공급되는 스팀이 다층가열로의 전 영역에 고르게 공급되지 못하므로서 활성탄을 제조하거나 재생할때, 균일한 품질을 유지하기가 어려운 문제점이 있었다.

본 고안은 위와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 다층가열로에 제조원료투입부와 재생원료투입부를 각각 형성하고, 원료를 공급하는 원료공급관의 단부에는 제조원료와 재생원료를 선택적으로 공급할 수 있는 분배밸브를 설치하므로서 하나의 다층가열로를 이용해 활성탄의 제조와 사용된 활성탄의 재생이 가능케 하며, 아울러 다층가열로의 각 층마다 버너와 스팀공급관을 설치하여 활성탄의 활성화율을 보다 향상시킬 수 있게 하므로서 활성탄의 제조 및 재생이 보다 효율적을 이루어질 수 있게 한 것으로 이를 첨부된 도면에 의하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 구성을 나타낸 종단면 예시도

도 2는 본 고안의 횡단면을 나타낸 도 1의 가 - 가'선 단면 예시도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 가열로 1a : 예열부

1b : 가열부 2 : 회전축

22 : 교반기 24 : 모우터

3 : 제조원료투입부 3a : 활성탄배출구

31 : 2단댐퍼 4 : 배기관

4a : 송풍기 5 : 원료공급관

6 : 분배밸브 61, 62 : 분배관

7 : 버너 82 : 재생원료투입부

84 : 모우터 9 : 스팀공급관

다층으로 이루어져 내부에 버너(7)와 스팀공급관(9)이 설치된 다층가열로(1)의 최상층에는 제조원료투입부(3)와 배기관(4)을 각각 형성하고, 최하층에는 활성탄배출구(3a)를 형성하며, 다층가열로(1)의 중앙에는 모우터(24)로 구동되는 회전축(2)을 설치하되, 다층가열로(1)의 각 층마다 교반기(22)가 위치하도록 회전축(2)에 일정 간격을 다수개의 교반기(22)를 설치하여서 된 공지의 활성탄 제조장치에 있어서,

다층가열로(1)의 상부에 원료공급관(5)을 설치하되, 원료공급관(5)의 단부에는 양측으로 분배관(61)(62)을 형성하여 원료의 선택적 공급이 가능한 분배밸브(6)를 설치하여 일측의 분배관(61)은 예열부(1a)의 최상층에 형성되고 그 입구에 2단댐퍼(31)가 설치된 제조원료투입부(3)의 상부에 위치시키고, 타측 분배관(62)은 다층가열로(1)의 가열부(1b) 최상층에 형성된 재생원료투입부(8)와 연결하되, 재생원료투입부(8)의 내부에는 모우터(84)에 의해 회전하는 스크류(82)를 설치하며, 상기가열부(1b)는 각 층마다 버너(7)와 스팀공급관(9)을 설치하여서 된 구성이다.

이와 같이 된 본 고안은 새로운 활성탄을 제조하거나 또는 사용된 활성탄을 재생하기위해 원료를 원료공급관(5)을 통해 다층가열로(1)로 공급하는 과정에서 원료공급관(5)의 단부에 설치된 분배밸브(6)를 통해 원료를 선택적으로 공급하므로서 하나의 다층가열로를 이용해 활성탄의 제조와 재생을 선택적으로 수행할 수 있게 된다.

즉, 새로운 활성탄의 제조을 위해서 원료공급관(5)으로 원료가 공급되면 재생원료투입부(8)와 연결된 분배밸브(6)의 분배관(62)을 막아서 원료공급관(5)을 통해 공급된 원료가 다층가열로(1)의 최상층에 형성된 제조원료투입부(3)로 공급되게 한다.

이때, 제조원료투입부(3)의 상부에는 2단댐퍼(31)가 설치되어 원료의 공급을 위한 댐퍼의 개방시에 상부댐퍼(31a)와 하부댐퍼(31b)를 서로 엇갈리게 개방하면 가열로(1) 내부의 열기가 제조원료투입부(3)를 통해 빠져나가는 것을 최소화할 수있게되어 다층가열로(1)의 열손실을 방지할 수 있게된다.

그리하여 다층가열로(1)의 최상층에 활성탄 제조용 원료가 공급되면, 버너가 설치되지않은 다층가열로(1)의 예열부(1a)에서는 가열부(1b)에 설치된 버너의 열기가 예열부(1a)로 전달되면서 그 내부 온도는 약 200℃ 정도를 유지하기때문에, 예열부(1a)에서 활성탄 제조용 원료에 예열이 가해지게된다.

이렇게 예열되는 원료들은 다층가열로(1)의 하부에 설치된 모우터(24)에 의해 구동하는 회전축(2)에 일정 간격으로 설치된 교반기(22)에 의해 교반되므로서 원료 전체에 고르게 열기가 전달되며, 교반기(22)에 의한 지속적인 교반 과정에서 다층가열로(1)의 각 층마다 엊갈리게 낙하부(101)(102)를 통해 한 층씩 아래층으로 낙하하게된다.

그리하여 버너(7)와 스팀공급관(9)이 설치된 다층가열로(1)의 가열부(1b)에서부터는 초기온도 400℃정도에서 한 층씩 내려갈때마다 버너(7)의 가열온도는 약 100℃ 씩 증가하여 최하층의 온도는 약 900 ~ 1000℃ 정도의 온도로 가열이 이루어지되며, 이와동시에 스팀공급관(9)은 상층에서 하층으로 내려갈수록 그 압력을 상승시켜 원료를 점차적으로 활성화시키므로서 초기 원료가 활성탄으로 생생되게 되는데, 버너(7)와 스팀공급관(9)은 다층가열로(1)의 가열부(1b) 전체에 걸쳐서 각 층마다 개별적으로 설치되어있기때문에, 각 층마다 온도조절이나 스팀의 압력조절이 용이하여 열이나 스팀에 의한 원료의 반응률 조정을 통해 활성탄의 제조시에 품질을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.

한편, 한 번 사용된 활성탄을 재생하는 경우에는 활성탄 제조와 같이 활성탄을 원료공급관(5)으로 공급하되, 제조원료투입부(3)와 연결된 분배밸브(6)의 분배관(61)을 막아서 원료공급관(5)을 통해 공급된 활성탄이 다층가열로(1)의 측면에서 가열부(1b)와 바로 연결된 재생원료투입부(8)로 공급되게한다.

그리하여 재생원료투입부(8)를 통해 공급된 활성탄은 모우터(84)에 의해 회전하는 스크류(82)에 의해 다층가열로(1)에서 버너(7)와 스팀공급관(9)이 설치된 가열부(1b)의 최상부로 바로 공급되므로서 예열부(1a)를 거치는 과정을 생략하게되는 것이다.

이렇게 가열부(1b)로 바로 공급된 활성탄은 활성탄 제조시와 마찬가지로 회전축(2)의 회전에 따른 교반기(22)의 회전에 의해 한 층씩 아래층으로 낙하하면서 버너(7)의 열기와 스팀공급관(9)을 통해 공급되는 고온의 스팀에 의해 흡착되어있던 이물질들이 연소하면서 다시 활성화되어 활성탄의 재생이 이루어지게 되는 것이다.

따라서, 본 고안은 하나의 다층가열로만으로도 활성탄의 제조와 재생을 겸할 수 있게 되는 것이다.

아울러 상기한 설명중에서 분배밸브(6)와 모든 2단댐퍼(31)의 조작은 수동조작을 통해 그 작동위치가 조절되도록 하며 분배밸브(6)의 경우 활성탄 제조나 활성탄 재생에 따라 사용자가 미리 분배밸브(6)에서 개방될 분배관을 미리 설정하여 원료의 공급방향을 설정하게된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 활성탄의 제조와 재생을 하나의 다층가열로를 이용해서 선택적으로 수행할 수 있기때문에, 설비의 중복을 방지하여 설비비의 증가를 억제할 수 있을뿐 만 아니라, 효율적인 원료 공급체계의 구축을 통해 최소한의 설비만으로도 활성탄의 제조와 재생을 원활히 수행할 수 있기때문에 보다 효율적인 생산능력을 확보할 수 있는 이점이 있다.

Claims (1)

1. 다층으로 이루어져 내부에 버너(7)와 스팀공급관(9)이 설치된 다층가열로(1)의 최상층에는 제조원료투입부(3)와 배기관(4)을 각각 형성하고, 최하층에는 활성탄배출구(3a)를 형성하며, 다층가열로(1)의 중앙에는 모우터(24)로 구동되는 회전축(2)을 설치하되, 다층가열로(1)의 각 층마다 교반기(22)가 위치하도록 회전축(2)에 일정 간격을 다수개의 교반기(22)를 설치하여서 된 공지의 활성탄 제조장치에 있어서,

   다층가열로(1)의 상부에 원료공급관(5)을 설치하되, 원료공급관(5)의 단부에는 양측으로 분배관(61)(62)을 형성하여 원료의 선택적 공급이 가능한 분배밸브(6)를 설치하여 일측의 분배관(61)은 예열부(1a)의 최상층에 형성되고 그 입구에 2단댐퍼(31)가 설치된 제조원료투입부(3)의 상부에 위치시키고, 타측 분배관(62)은 다층가열로(1)의 가열부(1b) 최상층에 형성된 재생원료투입부(8)와 연결하되, 재생원료투입부(8)의 내부에는 모우터(84)에 의해 회전하는 스크류(82)를 설치하며, 상기 가열부(1b)는 각 층마다 버너(7)와 스팀공급관(9)을 설치하여서 된 것을 특징으로 하는 활성탄의 제조 및 재생 겸용 다층가열로