KR20050091166A

KR20050091166A - 폐목재를 이용한 활성탄제조장치

Info

Publication number: KR20050091166A
Application number: KR1020040016338A
Authority: KR
Inventors: 김정길
Original assignee: 김정길
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-09-15
Also published as: KR100562766B1

Abstract

본 발명은 폐목재를 이용한 활성탄 제조장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 탄화원료의 공급, 건조, 탄화, 냉각, 배출이 완전자동화되어 있고 각종 도료등이 피막되어 있는 가구폐기물이나 톱밥과 같이 목분등으로 되어 있는 각종 폐목재를 탄화시킬수 있고 탄화과정에서의 탄화원료의 손실이 거의 없는 활성탄제조장치에 관한 것이다.

즉, 공급호퍼(11)하부일측에 이송스크류(13)가 구비된 건조이송로(12)가 설치되고 건조이송로(12)진행방향의 선단부분상측에 통기구(14)가 형성되고 출구는 탄화이송로(22)입구와 연결되어 있는 탄화원료공급이송부(10)와;

탄화실(21)내의 상측에 상향개구부(24)가 형성되고 이송스크류(23)가 구비된 탄화이송로(22)가 설치되고 탄화실(21)하부일측의 버너(27)가 구비된 연소부(26)에 화염안내관(28)과 그 외측에 흡입안내관(29)이 설치되고 격벽(30)으로 흡인실(31)이 구성되며 연소부(26)반대편은 1,2차격벽(32)(33)이 설이되어 연소열기가 체류되어 굴뚝(38)으로 배출되도록 한 탄화부(20)와;

상기 탄화이송로(22)출구와 냉각이송로(41)입구가 연결되고 냉각이송로(41)에 구비된 이송스크류(42)는 회전축관(43)에 설치되어 회전축관(43)에 다수의 스팀구멍(44)이 형성되며 회전축관(43)내의 공간에 용수관(45)이 설치되어 회전축관(43)의 스팀구멍(44)으로 스팀을 분출시키고 냉각이송로(41)선단에 배출구(47)가 구성되어 있는 냉각부(40); 로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 활성탄제조장치이다.

Description

폐목재를 이용한 활성탄제조장치{APPARATUS FOR MANUFACTURING OF ACTIVE CARBON USING WASTER WOOD}

종래의 일반적인 활성탄(목탄)제조수단으로는 재래식 숯가마, 평로, 기계식탄화로로 구분할수 있다.

재래식 숯가마는 생산규모가 과소하고 작업환경이 매우 나쁘고 모든 공정이 인력에 의존하기 때문에 참나무와 같은 원목등을 탄화시키게 되는 특수용 목탄제조용에 주로 사용되고 있다.

평로는 주로 톱밥을 사용하고 있으나 칩형태의 원료는 부적합하고 생산성이나 작업환경이 좋지 않으므로 많이 활용되지 않고 있다.

기계식탄화공정은 입식탄화로와 회전식 탄화로방식으로 크게 구분할수 있는데 이는 밀폐식이고 탄화원료를 직접가열하는 것이므로 규모가 큰 대형으로 구비되어야 하며, 또한 제조시간이 많이 걸리게 되었을 뿐만 아니라 도료가 피막되어 있는 폐가구나 목분과 같은 미세한 탄화원료는 직접 탄화시키는 과정에서 불타없어지는 등 손실이 많았다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 각종 도료가 피막된 가구폐기물이나 톱밥과 같이 목분등으로 되어 있는 각종 폐목재를 탄화시킬수 있도록 간접가열 및 순차이송에 의해 탄화원료형태를 그대로 보존한 상태에서 탄화되어 배출되는 활성탄 제조장치이다.

또, 탄화원료의 공급과 건조, 습한공기와 수분의 분리배출, 탄화원료의 탄화및 불활성가스의 완전연소, 탄화연료가 탄화되어 과열된 활성탄을 냉각시키고 이를 배출시키는 일련의 제조공정이 순차적으로 이루어지도록 한 활성탄제조장치를 제공함에 있다.

본 발명의 활성탄제조장치는 탄화원료공급이 이송부(10)와 탄화부(20), 냉각부(40)로 크게 나뉘어진다.

탄화원료공급이송부(10)는; 탄화원료가 투입되는 공급호퍼(11)와, 공급호퍼(11) 하부일측에 통형으로 길게 횡설되고 이송스크류(13)가 구비된 건조이송로(12)와, 건조이송로(12)진행방향의 선단부분상측에 통기구(14)가 형성되고 선단출구는 낙하관(18)으로 탄화이송로(22)입구와 연결되어 건조된 탄화원료의 공급이 이루어진다.

상기 통기부(14)는 수조(16)내에 내장되어 선회되는 구성의 통기관(15)과 연결되고 탄화실(21)의 연소부(26)와 연통되어 불활성가스등을 보내고 수조(16)내의 통기관(15)하부는 가열공기가 냉각되어 발생한 수분을 배출시키는 배수관(17)과 연결되어 있다.

탄화부(20); 원통형으로 횡설되어 있는 탄화실(21)과, 탄화실(21)내의 상측에 상향 개구부(24)가 형성되고 이송스크류(23)가 구비된 탄화이송로(22)가 2열로 배치되어 탄화이송로(22)입구반대편에 위치한 타측단부의 이송스크류축에 부착된 이송날개(25)에 의해 탄화원료가 2열의 탄화이송로(22)를 선회한 다음 탄화이송로(22)출구는 냉각이송로(41)입구로 보내지게 되며, 탄화실(21)하부 일측은 버너(27)가 구비된 연소부(26)에 의해 탄화온도를 발생시키게 되고 연소부(26)에 화염안내관(28)및 흡입안내관(29)이 설치되고 격벽(30)으로 흡인실(31)이 구성되어 탄화이송로(22)의 공기가 연소부(26)의 연소공기압에 의해 화염안내관(28)외벽을 거쳐 화염분출방향으로 보내지도록하며, 탄화실(21)의 연소부(26)반대편은 1,2차 격벽(32)(33)을 설치하되 1차격벽(32)상단과 탄화이송로(22)하부사이에 상향배기로(34)가 형성되고 2차격벽(33)은 탄화실(21)과 분리구획되는 형태이고 하향배기로(34')에서 배기실(35)을 거쳐 굴뚝(38)으로 배기되어 지며, 배기실(35)내에는 코일형으로 감긴 온수가열관(36)이 설치되어 있다.

상기 온수가열관(36)은 별도의 급수시설(수도관)로 부터 물이 공급되어 가열된 다음 연결파이프(37)를 통해 냉각부(4)의 용수관(45)으로 보내진다.

냉각부(40)는; 통형으로 길게 횡설되고 이송스크류(42)가 구비된 냉각이송로(41)와, 이송스크류(42)는 회전축관(43)에 설치되어 회전축관(43)에 다수의 스팀구멍(44)이 형성되어 있고, 회전축관(43)내의 공간부에 용수관(45)이 설치되어 용수관(45)입구는 냉각이송로(41)의 배출구(47)에 위치한 회전축부(46)를 통해 온수가열관(36)과 연결되어 온수가 유입된 용수관(45)의 출구(45a)는 냉각이송로(41)입구쪽에 형성되어 온수가 선회되어 회전축관(43)의 스팀구멍(44)으로 스팀을 분출시키도록 되어 있다.

도면중 미설명부호 50은 온도감지센서, 51은 화염투시공이다.

이와같이 된 본 발명의 활성탄제조장치는 각종 도료가 피막되어 있는 가구폐기물을 소정크기로 분쇄시킨 분쇄물이나 톱밥과 같은 목분등으로 되어 있는 각종 폐목재로 이루어진 탄화원료를 탄화시켜 활성탄으로 제조하게 되는 것으로, 이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도3 및 도4와 같이 공급호퍼(11)에 탄화원료가 공급되면 건조이송로(12)의 이송스크류(13)를 통해 이송이되고 탄화원료는 이송되는 과정에서 탄화실(21)의 탄화이송로(22)를 통해 전달되는 열기에 의해 건조가 됨과 아울러 건조될때 발생되는 습한공기와 탄화이송로(22)에서 역류되는 불활성가스는 통기구(14)로 배출되며, 건조이송로(12)에서 낙화관(18)를 통해 탄화이송로(22)로 이송되는 탄화원료는 탄화실(21)상측에 설치된 2열의 탄화이송로(22)를 통해 선회되어 이송되는 과정에서 탄화원료가 탄화된 다음 탄화이송로(22)출구에서 냉각부(40)의 냉각이송로(41)입구로 보내지게 된다.

상기 탄화실(21)하부일측은 버너(27)에 의해 연소부(26)의 화염이 화염안내관(28)을 거쳐 분출되어 탄화실(21)내부를 약 600℃의 탄화온도를 유지시키게 되며 탄화온도에 의해 탄화이송로(22)로 이송되는 탄화원료를 탄화시키되 탄화실(21)상측에 설치된 탄화이송로(22)는 화염이 직접닿지 않고 탄화가 되며 탄화이송로(22)는 상향개구부(24)가 형성되어 도료와 같은 물질을 탄화과정에서 연소되어 소실됨과 아울러 불활성가스는 연소부(26)의 흡입압력을 발생하는 연소공기압에 의해 흡인실(31)에서 흡입안내관(29)내로 유입되어 가열된 화염안내관(28)외벽에서 가열된 다음 화염에 의해 완전연소된다.

그리고 탄화실(21)의 화염은 1차격벽(32)의 상측 배기로(34)에서 2차격벽(33)의 하부배기로(34')를 통해 배기실(35)로 보내져서 충분히 체류된 다음 굴뚝(38)으로 배출됨과 아울러 배기실(35)내에 설치된 온수가열관(36)을 가열시키게 된다.

건조이송로(12)의 선단부분상측에 형성된 통기구(14)를 통해 배출되는 습한공기와 불활성가스는 도 2와 같이 통기관(15)으로 수조(16)내부를 선회되는 과정에서 냉각응축된 수분은 배수관(17)으로 배출되고 불활성가스는 탄화실(21)의 연소부(26)로 보내져서 완전연소시키게 된다.

상기 탄화이송로(22)에서 탄화원료가 탄화되어 만들어진 활성탄은 도 9와 같이 냉각이송로(41)로 보내지게되고 냉각이송로(41)의 이송스크류(42)를 통해 이송되어 배출구(47)로 활성탄이 배출이 되며, 이때 상기 활성탄이 이송스크류(42)를 통해 이송될때 탄화실(21)의 온수가열관(36)에서 과열된 온수가 연결파이프(37)를 통해 회전축관(43)내부의 용수관(45)으로 보내져서 재가열되어 스팀을 발생한 다음 회전축관(43)의 스팀구멍(44)으로 과열스팀을 분출시켜 고온상태에 있는 활성탄에 분사접촉으로 활성탄을 냉각시키게 된다.

즉, 냉각이송로(41)의 이송스크류(42)를 통해 고온의 활성탄이 이송되면서 스팀에 의해 냉각되어 배출되는 것이다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함음 물론이다.

이와같이 본 발명의 폐목재를 이용한 활성탄제조장치는 탄화원료의 공급과, 공급과정에서의 건조이송, 습한공기와 역류되는 불활성가스의 분리배출, 탄화원료의 탄화 및 불활성가스의 완전연소, 탄화온도의 배기열에 의한 온수가열, 탄화연료가 탄화되어 과열된 상태의 활성탄이 온수가열 및 2차 가열에 의해 발생된 스팀에 분사접촉되어 냉각된 활성탄을 배출시키는 활성탄제조과정이 완전자동화되어 생산성을 크게 높일 수 있게 된다.

또, 각종 도료등이 피막된 가구폐기물도 별도의 공정을 거치지 않고 활성탄을 제조할수 있고 톱밥과 같이 목분등의 각종 폐목재로 된 탄화원료도 거의 손실없이 활성탄으로 제조할수 있게 되어 수탄량을 증가시킬수 있고 폐기되는 자원의 재활용으로 경제적인 이점과 함께 연소과정에서 발생되는 불화성가스등도 완전연소시켜 배출시키므로 환경오염도 줄일 수 있는 활성탄제조장치이다.

도 1은 본 발명의 전체적인 구성의 외형을 나타낸 전면도

도 2는 본 발명의 전체적인 구성의 외형을 나타낸 배면도

도 3은 본 발명의 구성을 나타낸 평단면도

도 4는 본 발명의 공급이송부와 탄화부의 종단면도

도 5는 본 발명의 탄화실부분을 나타낸 우측면도

도 6은 본 발명의 연소부와 흡인실부분을 나타낸 확대 단면도

도 7은 도 1의 A-A'선 확대 단면도

도 8은 도 1의 B-B'선 확대 단면도

도 9는 본 발명의 냉각부를 나타낸 좌측면도

도 10은 본 발명의 냉각이송로의 일부절개 단면도

도 11은 본 발명의 냉각이송로의 단면도

도 12는 본 발명의 냉각이송로 부분의 일부확대 단면도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 이송공급부 11 : 호퍼

12 : 건조이송로 13 : 이송스크류

14 : 통기구 15 : 통기관

16 : 수로 17 : 배수관

18 : 낙하관 20 : 탄화부

21 : 탄화실 22 : 탄화이송로

23 : 이송스크류 24 : 개구부

25 : 이송날개 26 : 연소부

27 : 버너 28 : 화염안내관

29 : 흡입안내관 30 : 격벽

31 : 흡인실 32 : 1차격벽

33 : 2차격벽 34,34' : 배기로

35 : 배기실 36 : 온수가열관

37 : 연결파이프 38 : 굴뚝

40 : 냉각부 41 : 냉각이송로

42 : 이송스크류 43 : 회전축관

44 : 스팀구멍 45 : 용수관

45a : 출구 46 : 회전축부

47 : 배출구 50 : 온도감지센서

51 : 화염투시공

Claims

공급호퍼(11)하부일측에 이송스크류(13)가 구비된 건조이송로(12)가 설치되고 건조이송로(12)진행방향의 선단부분상측에 통기구(14)가 형성되고 출구는 탄화이송로(22)입구와 연결되어 있는 탄화원료공급이송부(10)와;

탄화실(21)내의 상측에 상향개구부(24)가 형성되고 이송스크류(23)가 구비된 탄화이송로(22)가 설치되고 탄화실(21)하부일측의 버너(27)가 구비된 연소부(26)에 화염안내관(28)과 그 외측에 흡입안내관(29)이 설치되고 격벽(30)으로 흡인실(31)이 구성되며 연소부(26)반대편은 1,2차격벽(32)(33)이 설치되어 연소열기가 체류되어 굴뚝(38)으로 배출되도록 한 탄화부(20)와;

상기 탄화이송로(22)출구와 냉각이송로(41)입구가 연결되고 냉각이송로(41)에 구비된 이송스크류(42)는 회전축관(43)에 설치되어 회전축관(43)에 다수의 스팀구멍(44)이 형성되며 회전축관(43)내의 공간에 용수관(45)이 설치되어 회전축관(43)의 스팀구멍(44)으로 스팀을 분출시키고 냉각이송로(41)선단에 배출구(47)가 구성되어 있는 냉각부(40); 로 이루어진 것을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 활성탄제조장치
제1항에 있어서, 통기구(14)는 수조(16)내에 내장되어 선회되는 구성의 통기관(15)과 연결되고 통기관(15)은 탄화실(21)의 연소부(26)와 연통되며 수조(16)내의 통기관(15)하부는 배수관(17)과 연결된 구성으로 됨을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 활성탄제조장치
제 1항에 있어서, 탄화실(21)의 연소부(26) 반대편에 설치되는 1,2차격벽(32)(33)을 설치하되 1차격벽(32)의 상단과 탄화이송로(22)하부사이에 상향배기로(34)가 형성되고 2차격벽(33)은 탄화실(21)과 분리구획되고 하향배기로(34')에서 배기실(35)을 거쳐 굴뚝(38)으로 보내지며 배기실(35)에 온수가열관(36)이 설치된 구성으로 됨을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 활성탄제조장치
제1항에 있어서, 회전축관(43)내에 설치된 용수관(45)의 입구는 냉각이송로(41)의 배출구(47)에 위치한 회전축부(46)에서 온수가열관(36)과 연결파이프(37)로 연결되고 용수관(45)의 출구(45a)는 냉각이송료(41)입구쪽에 형성되어 온수가 선회되어 스팀분출이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 폐목재를 이용한 활성탄제조장치