KR20070101612A

KR20070101612A - 폐목재의 활성탄 제조장치

Info

Publication number: KR20070101612A
Application number: KR1020060032832A
Authority: KR
Inventors: 김정길
Original assignee: 김정길
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-10-17

Abstract

본 발명은 폐목재의 활성탄제조장치에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 가구폐기물이나 각종 폐목재를 탄화시켜 활성탄을 제조하고 탄화과정에서 발생되는 불활성가스를 완전연소시켜 환경오염을 방지함과 아울러 불활성가스의 연소열을 이용하여 탄화원료의 탄화열원으로 제공할 수 있도록 한 것이다.

즉, 가구폐기물이나 각종 폐목재를 탄화시키고 이를 냉각하여 활성탄을 제조하는 활성탄제조장치에 있어서,

공급되는 탄화원료를 순차이송하면서 탄화가 이루어지도록 외통(10)과 내통(20)사이에 구성된 1차 탄화이송부(A)와,

상기 탄화원료를 탄화하기 위해 내통(20)내부의 연소실(24)에서 가열하고 탄화과정에서 발생되는 불활성가스를 회수하여 연소시키는 탄화가열부(B)와,

상기 1차 탄화이송부(A)를 통과한 탄화원료를 2열로 선회되게 배치된 이송로(50)의 이송스크류(52)를 따라 이송하면서 골고루 탄화시키는 2차탄화이송부(C)와,

탄화되어 나온 활성탄을 냉각하여 배출시키는 냉각부(D)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 폐목재의 활성탄제조장치이다.

활성탄, 탄화이송, 탄화가열, 연소실, 화염방사노즐, 에어분사노즐, 급수분사노즐

Description

폐목재의 활성탄 제조장치{Apparatus for manufacturing of active carbon of waster wood}

도 1은 본 발명의 전체적인 구성을 나타낸 종단면도

도 2는 도 1의 가-가'선 방향부분의 확대 단면도

도 3은 도 1의 나-나'선 방향부분의 확대 단면도

도 4는 본 발명의 냉각부를 나타낸 측면예시도

도 5는 본 발명의 에어분사노즐 배치형태를 나타낸 측단면예시도

도 6은 본 발명의 내통을 회동되게 받쳐준 상태 측단면예시도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 1차탄화이송부 B : 탄화가열부

C : 2차탄화이송부 D: 냉각부

10 : 외통 12 : 공급부

14 : 배출구 20 : 내통

22 : 이송스크류 24 : 연소실

26 : 개구부 28 : 받침베어링

30 : 회동작동부 32 : 화염방사노즐

32a : 버너 34 : 에어분사노즐

34a : 콤프레샤 36 : 배기관로

40 : 집진실 42 : 급수분사노즐

44 : 배기구 46 : 분진배출구

50 : 이송로 52 : 이송스크류

60 : 냉각이송로 62 : 스팀분사노즐

64 : 이송스크류

종래의 일반적인 활성탄(목탄)제조수단으로는 재래식 숯가마, 평로, 기계식 탄화로등이 있다.

재래식 숯가마는 생산규모가 작고 모든 제조공정이 인력에 의존하는 등 작업 효율성이 떨어지기 때문에 주로 참나무와 같은 원목등을 탄화시킨 목탄을 제조하는데 사용되고 있다.

평로는 주로 톱밥을 주원료하여 사용하고 있으나 생산성이나 작업환경이 좋지 않기 때문에 많이 활용되지 않고 있다.

기계식 탄화공정은 입식탄화로와 회전식 탄화로 방식으로 크게 구분할 수 있는데 이는 밀폐식이고 탄화원료를 직접가열하는 구성인바, 이는 설치규모가 크고 제조시간이 많이 걸리게 됨과 아울러 폐가구와 같이 도료가 피막되어 있는 경우나 목분과 같이 미세한 입자형태의 탄화원료를 직접탄화시키는 과정에서 불타없어지는등 손실이 많았다.

이를 감안하여 간접가열 및 순차이송에 의해 가구폐기물이나 폐목재를 탄화시키는 활성탄제조장치(공개특허공보 제10-2005-91166호)가 본 발명자에 의해 안출되었는바, 본 발명에서는 또 다른 구성수단에 의해 활성탄제조를 하면서 연소효율 및 연료절감이 이루어지도록 한 것이다.

본 발명은 가구폐기물이나 각종 폐목재를 간접가열 및 순차이송에 의해 탄화시키되 탄화원료의 탄화과정에서 발생되는 불활성가스는 열분해와 고온연소에 의해 완전연소시키고 상기 불활성가스의 연소과정에서 발생되는 연소열을 탄화원료의 탄원열원으로 제공되도록 구성한 폐목재의 활성탄제조장치에 관한 것이다.

본 발명은 공급되는 탄화원료를 순차이송하면서 탄화가 이루어지도록 하는 1차 탄화이송부(A)와, 상기 탄화원료를 탄화하기 위해 가열하고 탄화과정에서 발생된 불활성가스를 회수하여 연소시키는 탄화가열부(B)와, 상기 1차 탄화이송부를 통과한 탄화원료를 이송과정에서 골고루 탄화되게하는 2차 탄화이송부(C)와 탄화되어 나온 활성탄을 냉각하여 배출시키는 냉각부(D)로 되어 있다.

상기 1차 탄화이송부(A)는; 장방형으로 길게 횡설되어 고정설치된 외통(10)과 회동되는 내통(20)사이에 구성하되 외통(10)과 내통(20)사이에 탄화원료를 충분히 이송할수 있는 간격으로 된 공간을 두고 내통(20)외주면에 이동스크류(32)가 설치되어 상부 일측의 공급부(12)를 통해 유입되는 탄화원료를 길이방향 반대편에 이송하여 하부배출구(14)로 배출하게 된다.

그리고 1차탄화이송부(A)의 탄화과정에서 발생되는 가스는 배출구(14)방향에 위치한 내통(20)선단에 형성한 개구부(26)를 통해 연소실(24)로 보내지도록 되어 있다.

상기 탄화가열부(B)는; 내통(20)내부공간에 연소실(24)을 구성하여 내벽을 가열하되 내통(20)은 외벽양단 하부에 받침베어링(28)으로 지지되어 일측의 체인기어와 모터등이 설치된 회동작동부(30)에 의해 회동하도록 되어 있고 내통(20)일측의 개구부(26)방향에 위치한 외통(10)측벽에 버너(32a)와 연결된 화염방사노즐(32)과 콤프레샤(34a)가 구비되어 고압의 공기를 불어넣는 에어분사노즐(34)이 각각 설 치되어 연소실(24)방향으로 화염과 고압의 공기를 불어 넣을 수 있게 되어 있으며 내통(20)의 개구부(26)반대편의 화염진행방향 배기관로(36)는 외부의 집진실(40)과 연결되어 배기구(44)로 배기되도록 되어 있다.

그리고 집진실(40)은 배기관로(36)보다 큰 공간을 갖는 직립형 통체로 구비되어 집진실(40)측벽일측에 배기관로(36)가 연결되고 상부중앙에 배기구(44)가 형성되며 배기관로(36)에서 화염이 통과하는 배기구(44)사이에 물이 분무될수 있도록 상부 및 측벽에 급수분사노즐(42)을 설치하고 하부에 분진배출구(46)가 형성되어 있다.

상기 2차탄화이송부(C)는; 1차탄화이송부(A)에서 탄화되어 나온 탄화원료를 2열로 선회이송되게 배치된 이송로(50)를 거치는 동안 골고루 탄화가 이루어지도록 이송로(50)에 이송스크류(52)가 설치되어 있다.

냉각부(D)는; 탄화되어 나온 활성탄을 스팀분무에 의해 냉각시키는 스팀분사노즐(62)이 설치되고 이송스크류(64)가 설치된 냉각이송로(60)를 거쳐 냉각이 이루어진 다음 배출하도록 되어 있다.

이와 같이 된 본 발명의 활성탄제조장치는 도료가 피막되어 있는 가구폐기물을 소정크기로 분쇄시킨 분쇄물이나 톱밥과 같은 목분등과 같은 각종 폐목재를 탄화원료로 하여 활성탄으로 제조하기 위한 활성탄제조장치로서 이를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

외통(10)상부일측의 공급부(12)를 통해 탄화원료가 외통(10)내부의 1차 탄화이송부(A)에 유입이 되어 회동되는 내통(20)외주면에 형성된 이송스크류(22)를 따라 이송된다.

그리고 상기 탄화원료가 탄화이송부(A)를 이송하는 동안에 탄화가열부(B)에서는 버너(32a)와 연결된 화염방사노즐(32)에서 내통(20)내부의 연소실(24)에 화염이 방사되어 내통(20)외벽을 가열하여 내통(20)외주면에 이송스크류(22)를 따라 이송되는 1차 탄화이송부(A)의 탄화원료를 화염이 직접 닿지않고 탄화하게 되고 에어분사노즐(34)에 의해 고압의 공기를 줄어주는 작용으로 연소실(24)공기를 공급하게 됨과 아울러 연소실(24)내부에 공기를 불어주는 방향으로 강한 흡인력을 발생하게 되며 이러한 흡인력은 탄화원료 탄화과정에서 발생되는 불활성가스 등을 내통(20)일측 개구부(26)를 통해 연소실(24)로 흡입시켜 연소실(24)에서 완전연소가 되고 연소될때 발생되는 열은 연소실(24)의 열원역할을 수행하게 된다.

즉, 연소실(24)의 초기가열수단은 버너(32a)와 연결된 화염분사노즐(32)에서 방사되는 화염에 의해 탄화원료를 탄화시키게 되고 점차적으로 1차탄화이송부(A)에서 탄화원료를 이송탄화하는 과정에서 계속적으로 발생되는 불활성가스를 연소실(24)에 흡인하여 완전연소시키는 연소열에 의해 탄화가 이루어지게 되므로 버너(32a)의 화염분사노즐(32)은 연소실(24)의 온도가 설정온도 이하로 떨어지면 작동하여 연소실(24)온도를 조절하는 역할을 하게 된다.

그리고 연소실(24)의 공기는 배기관로(36)를 통해 집진실(40)을 거쳐 배기구(44)로 배출이 이루어지게 될때 집진실(40)의 급수분사노즐(42)에서 물분사되는 수분에 의해 탄화원료의 탄화과정에서 발생되어 연소실(24)을 거쳐나온 미세입자등의 분진을 하부의 분진배출구(46)로 분리처리하게 되며, 1차탄화이송부(A)를 통과하여 배출구(14)를 통해 2차 탄화이송부(C)로 보내진 탄화원료는 2열로 선회이동되게하는 이송로(50)에서 이송스크류(52)에 의해 이송되는 동안 탄화과정에서 발생된 열에 의해 탄화원료를 골고루 탄화한 다음 냉각부(D)로 보내져서 냉각하는 수단으로 활성탄제조가 완료된다.

한편, 본 발명에 따른 가열수단은 중공부로 된 내통(20)내부에 연소실(24)이 구비되어 내통(20)벽면을 가열하는 구성이므로 연소실(24)의 연소열을 외부로 뺏기지 않고 가열할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상 범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

이와 같이 본 발명의 폐목재의 활성탄제조장치는 외통과 내통사이의 1차 탄화이송부에 공급된 탄화원료를 내통외주면에 형성된 이송스크류를 따라 이송하면서 내통내부의 연소실에서 가열되는 열에 의해 탄화이송된 다음 2열로 선회되게 배치된 이송로의 이송스크류를 따라 이송되면서 탄화원료를 골고루 탄화시키고 이를 냉각하는 수단으로 양질의 활성탄을 제조할 수 있게 된다.

또한, 탄화과정에서 발생되는 불활성가스는 고압의 공기를 불어넣는 에어분사노즐에 의해 발생되는 흡인력에 의해 연소실로 흡인되어 연소실에서 완전연소시 키게 됨과 아울러 그 연소열에 의해 연소실의 열원을 제공하게 되므로 연료비용을 절감할수 있게 된다.

배기관로를 통과하는 배출공기는 집진실에서 분진등을 걸러낸 다음 배기구로 배출되므로 환경오염을 줄일 수 있게 된다.

또한, 연소실은 내통내부에 구비되어 외부에 열을 뺏기지 않고 탄화원료를 탄화시키게 되므로 열효율성을 높일 수 있는 이점이 있다.

Claims

가구폐기물이나 각종 폐목재를 탄화시키고 이를 냉각하여 활성탄을 제조하는 활성탄제조장치에 있어서,

공급되는 탄화원료를 순차이송하면서 탄화가 이루어지도록 외통(10)과 내통(20)사이에 구성된 1차 탄화이송부(A)와,

상기 탄화원료를 탄화하기 위해 내통(20)내부의 연소실(24)에서 가열하고 탄화과정에서 발생되는 불활성가스를 회수하여 연소시키는 탄화가열부(B)와,

상기 1차 탄화이송부(A)를 통과한 탄화원료를 2열로 선회되게 배치된 이송로(50)의 이송스크류(52)를 따라 이송하면서 골고루 탄화시키는 2차탄화이송부(C)와,

탄화되어 나온 활성탄을 냉각하여 배출시키는 냉각부(D)를 포함하여서 됨을 특징으로 하는 폐목재의 활성탄제조장치
제1항에 있어서, 상기 1차탄와이송부(A)는 장방형으로 길게 횡설되어 고정설치된 외통(10)과 회동되는 내통(20)사이에 구성하되 내통(20)외주면에 이송스크류(22)가 설치되어 상부 일측의 공급부(12)를 통해 유입되는 탄화원료를 길이방향으로 이송하여 하부배출구(14)로 배출하고 배출구(14)방향의 내통(20)선단은 개구부(26)를 형성하여 탄화과정에서 발생되는 가스를 연소실(24)로 보내지도록 한 것을 특징으로 하는 폐목재의 활성탄제조장치
제1항에 있어서, 상기 탄화가열부(B)는 내통(20)내부에 연소실(24)을 구성하되 내통(20)일측의 개구부(26)에 위치한 외통(10)측벽에 화염방사노즐(32)과 에어분사노즐(34)이 각각 설치되어 연소실(24)에 화염과 고압의 공기를 불어넣고 내통(20)의 배기관로(36)는 집진실(40)을 거쳐 배기구(44)로 배기되도록 한 것을 특징으로 하는 폐목재의 활성탄제조장치
제3항에 있어서, 상기 집진실(40)은 직립형통체로 구비되어 집진실(40)측벽일측에 배기관로(36)과 연결되고 상부중앙에 배기구(44)가 형성되며 배기관로(36)와 배기구(44)사이에 물이 분무되도록 급수분사노즐(42)을 설치하고 하부에 분진배출구(46)가 형성된 것을 특징으로 하는 폐목재의 활성탄제조장치