KR20080076361A - 공진공명장치를 이용한 이온정제유 제조시스템 및 이를 이용한 폐유 정제방법 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (24)
- 다수개의 여과망이 다단계의 층구조를 이루며 설치되어 폐유 속의 슬러지 등 고형물을 제거하여 여과정제유로 변환시키는 다단여과모듈장치;상기 여과정제유를 저장하고 여과정제유에 함유된 클러스트상의 물분자를 방사파장에 의해 활성화시켜 고에너지를 방출하는 활성수로 변환시키는 1차 저장부;물분자가 활성수로 변환된 여과정제유에 있는 용존성 광물이나 금속이온을 고전압펄스 전기장에 의한 전자의 이동으로 결정성 광물이나 금속물로 변환시키고, 상기 여과정제유에 미세공기를 혼화시켜 여과정제유 입자의 장력과 점도를 낮추어 활성폐유로 전환시키는 공진공명장치;상기 활성폐유를 1차 저장부로 보내 순환시키는 유량과 분별증류장치로 공급하는 유량을 일정비율로 조절하고, 분별증류장치에서 발생되는 폐가스의 열로 활성폐유를 예열하는 유량분배수단;상기 활성폐유 속의 수분과 경질유분을 기화시켜 분리하고, 폐가스는 배출하는 분별증류장치;상기 분별증류장치에서 수분이 제거된 폐유 속의 결정성 광물이나 금속물 등의 미립자와 잔여 수분을 제거하는 미립자 제거장치; 및상기 미립자 제거장치에서 미립자가 제거된 정제유를 저장하고, 최종 유출 시 잔여 미세불순물을 제거하는 2차 저장부가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 다단여과모듈장치는,2∼20㎜ 이하의 다양한 공극을 갖으며, 평면 혹은 엠보싱(_∩_∩_) 형태로 이루어져 하부로 갈수록 공극이 작아지는 다단계의 층구조로 설치된 다수개의 여과망;20 ~ 40°의 각도로 기울어져 일측 벽이 개방된 외관의 내부에 다단계의 층구조를 이루며 형성된 다수개의 연결홈; 및상기 각 여과망의 하부에 설치되어 전후로 이동하며 고압공기를 분사하는 분사노즐이 구비된 고형물 탈리수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제2항에 있어서,상기 여과망은,평면형, 계란판형, 상부 엠보싱형, 하부 엠보싱형, 또는 상부 및 하부 엠보싱 혼합형 등의 다양한 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 것을 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 1차 저장부는,상기 여과정제유가 저장되는 저장조;상기 여과정제유가 유입되는 폐유유입구;상기 저장조의 상부에 설치되고, 물분자의 감응파장인 6 ~ 11㎛의 파장을 방사하는 다수개의 원적외선램프로 이루어진 원적외선 방출부;상기 여과정제유에 함유된 수분을 방사파장에 접촉시키도록 상기 저장조 하부에 설치되어 여과정제유를 교반시키는 교반장치; 및상기 여과정제유를 공진공명장치로 순환시키는 순환유출구와 순환유입구가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 공진공명장치는,유류펌프를 통해 흡입된 여과정제유에 미세공극을 통해 미세공기를 주입하는 미세공기 주입수단;상기 미세공기와 여과정제유를 혼화시키는 기액혼화수단;상기 기액혼화수단에서 배출되는 유량을 조절하는 유량조절기;상기 유량조절기를 통해 공급되는 혼화액이 유입되는 하부유입구와, 이를 배출하는 상부유출구와, 전자를 내보내어 용존성 광물이나 금속 양이온과 반응시키는 전자봉이 구비된 고전압펄스 환원 공진공명수단; 및상기 고전압펄스 환원 공진공명수단에서 배출되는 혼화액이 유입되는 상부유입구와, 이를 배출하는 하부유출구와, 전자를 잡아당겨 용존성 광물이나 금속 음이 온과 반응시키는 전자봉이 구비된 고전압펄스 산화 공진공명수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 유량분배장치는,하나의 유입구와, 상기 1차 저장부와 분별증류장치 간에 연결되는 두 개의 유출구가 있는 와이(Y)자 또는 티(T)자 형태로 이루어진 배관;상기 분별증류장치로 공급되는 유량조절을 위해 상기 유출구에 직렬 연결된 유량조절밸브; 및상기 분별증류장치에서 배출되는 고온의 폐가스를 이용해 활성폐유를 70℃로 예열하는 예열혼화수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제6항에 있어서,상기 유량분배장치는,상기 1차 저장부와 분별증류장치로 활성페유의 유량을 1:9∼9:1로 분배하여 보내도록 조절되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조 시스템.
- 제6항에 있어서,상기 예열혼화수단은,중심부에 폐열 혼화판이 있고, 바깥으로 스프링 형태로 배관이 설치되어, 상기 분별증류장치에서 배관으로 배출되는 고온의 폐가스가 열매체로 흐르도록 하는 단관 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제6항에 있어서,상기 예열혼화수단은,중심부에 폐열 혼화판이 있고, 고온의 폐가스가 출입하는 유입구와 유출구가 형성된 외관과, 상기 혼화판이 내부에 설치된 내관으로 구성되며, 상기 외관과 내관 사이로 상기 분별증류장치에서 배출되는 고온의 폐가스가 열매체로 흐르도록 하는 이중관 구조로 구성된 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 분별증류장치는,외벽과 내벽으로 이루어진 이중벽 사이로 120∼140℃의 열매체가 흐르는 반응조;상기 이중벽의 상부에 형성되어 70℃로 예열된 이온정제 혼화유가 유입되는 유입부;상기 이중벽의 하부에 일정 거리 이격된 위치에 형성되어 수분정제유가 유출되는 유출부;상기 반응조 내에서 중앙으로의 고른 열전달을 위한 교반수단;상기 반응조 상부에 형성되어 교반시 발생된 고온 폐가스가 배출되는 고온 폐가스유출부; 및상기 반응조 하부에 설치되어 침전물을 수거하는 침전물 수거수단이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 미립자 제거장치는,상기 수분정제유가 상기 분별증류장치에서 정제된 후 유입되는 유입부;중심부에 스크류가 있으며, 일정 공극의 망형태를 지니고 말단부로 갈수록 직경이 좁아지는 유공망관;상기 스크류 및 유공망관을 회전시키는 동력장치;상기 유공망관에서 걸러진 광물이나 금속성분의 미립자를 수거하는 미립자 수거함;하부가 비대칭 깔대기 형태로 이루어진 유출부; 및유분과 수분을 분리하는 유수분 분리조가 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 2차 저장부는,상기 미립자 제거장치에서 미립자와 수분이 제거된 이온정제유가 저장되는 저장조; 및상기 이온정제유가 배출되는 유출부 일단에 연결된 미세불순물 제거모듈이 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제12항에 있어서,상기 미세불순물 제거모듈은, 관 내부에 0.5㎜ 이하의 공극을 갖는 망관, 여과지 등의 여과재가 구비되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 제1항에 있어서,상기 유량분배수단에서 배출되는 수분과 경질유분을 함유한 폐가스가 유입되는 유입구;유입된 폐가스를 고르게 분산시키는 타공분사판;휘발성 유기화합물이나 악취를 제거하는 기능성 미생물 담체모듈;상기 미생물 담체모듈 사이에 상부와 하부가 엇갈리게 개방되어 체류시간 증가를 통해 처리효율을 높이는 모듈격벽;정화된 가스를 배출하는 정화가스 배출구;배출가스의 시료를 채취할 수 있는 가스 채취용 배관;반응조 하부에 모이는 물을 제거하는 다수개의 배수관;반응조 내부 최상부에 습도를 유지하고 미생물의 활동성 저하시 미생물 영양 재 등을 투입할 수 있는 분사노즐; 및상기 미생물 담체모듈 교체 등을 위한 유지관리 맨홀이 포함되어 구성되어 폐가스를 정화시키는 기능성 바이오필터가 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조 시스템.
- 제14항에 있어서,상기 미생물 담체모듈은, 입자 직경이 8~16㎜ 인 코르크나 표면을 그을린 코르크로 구성되는 것을 특징으로 하는 고순도 이온정제유 제조시스템.
- 폐유 속의 슬러지 등의 고형물을 제거하는 다단여과단계;여과된 폐유를 1차 저장하고 교반하면서 원적외선램프를 통해 물분자의 공명흡수파장인 6~11㎛ 파장대의 방사파장을 방출하여 폐유 안에 함유된 물을 활성수로 변환시키는 활성수 변환단계;공진공명장치를 통해 폐유 속에 분산되어 있는 용존성 광물이나 금속이온을 결정성 광물이나 금속물로 전환시켜 정제하고, 폐유입자의 장력과 점성을 낮추는 활성폐유 변환단계;변환된 활성폐유를 일정량 분별증류장치로 분배하여 공급하고, 고온의 폐가스를 이용해 활성폐유를 예열하는 유량분배단계;열매체에 의해 상기 활성폐유 함유되어 있는 수분과 경질유분을 분별증류하여 수분정제유를 생성하는 분별증류단계;상기 수분정제유 속의 결정성 광물이나 금속물질 등의 고형물 미립자를 제거하는 미립자 제거단계;상기 수분정제유 속의 잔여 수분을 층분리하여 제거하는 유수분 분리단계; 및분리된 유분을 정류한 뒤 미세불순물 제거모듈을 통해 불순물을 제거하고 제품화하는 이온정제유 제품화단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 폐유 속의 슬러지 등의 고형물을 제거하는 다단여과단계;여과된 폐유를 1차 저장하고 교반하면서 원적외선램프를 통해 물분자의 공명흡수파장인 6~11㎛ 파장대의 방사파장을 방출하여 폐유 안에 함유된 물을 활성수로 변환시키는 활성수 변환단계;공진공명장치를 통해 폐유 속에 분산되어 있는 용존성 광물이나 금속이온을 결정성 광물이나 금속물로 전환시켜 정제하고, 폐유입자의 장력과 점성을 낮추는 활성폐유 변환단계;변환된 활성폐유를 일정량 미립자 제거장치로 분배하여 공급하고, 고온의 폐가스를 이용해 활성폐유를 예열하는 유량분배단계;상기 활성폐유 속의 결정성 광물이나 금속물질 등의 고형물 미립자를 제거하는 미립자 제거단계;고형물 미립자가 제거된 활성폐유에 함유되어 있는 수분과 경질유분을 열매 체에 의해 분별증류하여 수분정제유를 생성하는 분별증류단계;상기 수분정제유 속의 잔여 수분을 층분리하여 제거하는 유수분 분리단계; 및분리된 유분을 정류한 뒤 미세불순물 제거모듈을 통해 불순물을 제거하고 제품화하는 이온정제유 제품화단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,상기 다단여과단계는,공극이 점차 작아지도록 다단계의 층구조를 이루며 다단여과모듈장치 내부에 설치된 다수개의 여과망을 거치면서 폐유 안에 포함된 슬러지 등의 고형물이 걸러지고, 상기 여과망에 일정량의 고형물이 부착되면 상기 여과망 아래에서 이동하는 고형물 탈리수단에 구비된 분사노즐에서 분사되는 고압공기에 의해 고형물을 탈리시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,상기 활성수 변환단계는,1차 저장부로 유입되는 여과된 폐유를 교반수단에 의해 교반시키면서 저장조 상부에 있는 원적외선램프에 의해 물분자의 공명흡수파장인 6~11㎛ 파장대의 방사파장을 방출하여 폐유 안에 함유된 물을 방사파장과 감응시킴으로써, 클러스트상의 물분자들의 활발한 운동을 일으켜 격하게 충돌하면서 높은 에너지를 방출하게 하여 활성수로 변환시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,상기 활성폐유 변환단계는,1차 저장부의 폐유를 유량조절기를 통해 일정하게 흡입하여 미세공기 주입수단을 통해 미세하게 분할된 공기를 주입하고, 기액혼화수단으로 혼화시킨 뒤에 고전압 환원 공진공명장치와 고전압 산화 공진공명장치를 통과시켜 폐유 속에 분산되어 있는 용존성 광물 혹은 금속이온들을 배리어 방전부에서 플러스(+) 와 마이너스(-) 고전압펄스에 의한 강한 전기장을 통해 발생되는 전하의 이동에 따라 산화과정과 환원과정이 반복적으로 일어나면서 결정성 광물 혹은 금속물로 변환시켜 이온정제하고, 폐유입자의 장력과 점성을 낮추는 과정을 일정시간 계속 순환함으로써 활성폐유로 변환시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,상기 유량분배단계는,상기 활성폐유를 유량조절기를 통해 1차 저장부와 분별증류장치간에 1:9~9:1로 분배하고, 분별증류장치로 보내는 활성폐유는 분별증류장치에서 발생하는 고온도의 폐가스를 이용하는 예열혼화수단을 통해 70℃로 예열하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,상기 분별증류단계는,반응조 내부에서 교반하면서 외벽과 내벽사이에 있는 열매체에 의해 이온정제된 활성폐유의 온도를 120~130℃까지 높임으로써, 활성폐유 속의 수분과 경질유분을 분리하여 상부로 배출하고, 자연 침강된 침전물은 하부로 배출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,상기 미립자 제거단계는,광물 혹은 금속 성분의 미립자와 잔여 수분이 함유된 유분을 유공망관으로 유입시키고, 상기 유공망관이 동력장치에 의해 회전하면서 미립자는 상기 유공망관의 내부에 남아 스크류를 통해 외부로 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
- 제16항 또는 제17항에 있어서,상기 유수분 분리단계는,유분과 수분은 유공망관의 공극을 통과해 하부 유출부로 배출되어 유수분 분리조에서 비중차이에 의해 분리되어 하부의 수분은 하부의 배출관의 밸브를 통해 제거되고, 유분만이 2차 저장부로 이동되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 폐유 정제방법.
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