KR20090014963A - Method for manufacturing zeolitic foamed glass and equipment for manufacturing zeolitic foamed glass - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 분말 유리를 원료로 하고, 표면이 제올라이트화된 발포유리를 제조하는 기술에 관한 것이다. TECHNICAL FIELD This invention relates to the technique which uses powder glass as a raw material and manufactures the foamed glass whose surface was zeolite.
발포유리의 표면을 제올라이트화 시킴으로써 흡착 기능 또는 이온교환 기능 등을 갖는 제올라이트화 발포유리를 제조하는 기술에 대해서는, 종래, 여러 연구개발이 행해졌는데, 본원발명에 관련되는 기술로서, 알루민산 나트륨 수용액 중에 침지한 발포유리에 마이크로파를 조사함으로써 그 표면을 제올라이트화시키는 방법이 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조.). As a technique related to the present invention, various research and developments have been conducted on the technology for producing zeolitic foamed glass having an adsorption function or an ion exchange function by zeolitizing the surface of the foamed glass. There is a method of zeolitizing the surface by irradiating microwaves to the immersed foam glass (see
특허문헌 1 일본 특허공개 2005-145807호 공보
특허문헌 1에 기재된 「표면 제올라이트화 유리의 제조 방법」에서는, 유리 원료를 알루민산 나트륨 수용액 중에 침지한 상태 또는 유리 원료에 상기 수용액을 도포한 상태에서 마이크로파를 조사하므로, 제올라이트화하는데 장시간을 필요로 한다. 또, 농도가 높은 알루민산 나트륨 수용액의 경우, 발포유리 내부의 기공까지 침투하기 어렵기 때문에, 제올라이트화하지 않는 부분이 많아져, 양이온 교환능(CEC값)이 낮아지는 경우가 있다. 한편, 농도가 낮은 알루민산 나트륨 수용액의 경우, 발포유리 내부로의 침투성은 양호하지만, 제올라이트화 반응이 진행되지 않아, CEC값이 낮아지는 것을 피할 수 없다. In the "manufacturing method of surface zeolitic glass" of
그래서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감하고, 고품질의 제올라이트화 발포유리를 얻는 것에 있다. Then, the problem to be solved by this invention is to reduce the energy required for manufacture of a zeolitic foamed glass, and to obtain a high quality zeolitic foamed glass.
본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 방법은 발포제를 첨가한 유리 분말을 가열, 발포시켜서 발포유리를 형성하는 소성 공정과, 상기 소성 공정에서 형성된 발포유리를 입상화하는 파쇄 공정과, 상기 파쇄 공정에서 형성된 입상 발포유리에 제올라이트화 용액을 함침시키는 용액 침투 공정과, 상기 제올라이트화 용액을 함침한 상기 입상 발포유리를 제올라이트화시키는 가열 공정·마이크로파 조사 공정의 적어도 한쪽을 구비하고, The zeolitic foamed glass production method of the present invention comprises a firing step of forming a foamed glass by heating and foaming a glass powder to which a blowing agent is added, a crushing step of granulating the foamed glass formed in the firing step, and the crushing step At least one of a solution infiltration step of impregnating the granulated foamed glass with the zeolitic solution and a heating step and a microwave irradiation step of zeoliticizing the granular foamed glass impregnated with the zeoliticized solution,
상기 가열 공정·상기 마이크로파 조사 공정의 적어도 한쪽에서, 상기 소성 공정에서 발생하는 여열을 사용하는 것을 특징으로 한다. At least one of the heating step and the microwave irradiation step is characterized by using the excess heat generated in the firing step.
이러한 구성으로 하면, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리의 제올라이트화 반응에 필요한 열의 일부를 발포유리의 제조 공정에서 발생하는 여열로 보충하는 것이 가능하게 되기 때문에, 제올라이트화 반응에 요하는 에너지 소비량이 적어져, 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감할 수 있다. 또한, 발포제로서는, 탄산칼슘, 탄화규소, 돌로마이트, 붕산 나트륨 등이 적합하지만, 이것들에 한정되는 것은 아니다. With such a configuration, since part of the heat required for the zeolitization reaction of the granulated foamed glass impregnated with the zeolitized solution can be supplemented by the excess heat generated in the manufacturing process of the foamed glass, the energy consumption required for the zeolitized reaction It can reduce, and the energy required for manufacture of a zeolitic foamed glass can be reduced. As the blowing agent, calcium carbonate, silicon carbide, dolomite, sodium borate and the like are suitable, but they are not limited to these.
여기에서, 상기 제올라이트화 용액으로서, 알루민산 나트륨 수용액을 사용하면, 제올라이트화 반응에 필요한 알칼리 성분, 알루미나 성분 및 물은 제올라이트화 용액으로부터 공급되고, 실리카 성분은 입상 발포유리로부터 공급된다. 이 때문에, 새롭게 실리카 성분을 공급할 필요가 없고, 알루민산 나트륨 용액은 알칼리 성분, 알루미나 성분, 수분이 혼재하고 있기 때문에, 새롭게 약제를 혼합하는 것과 같은 작업도 불필요하여, 작업 공정을 단축할 수 있다. Here, when the sodium aluminate aqueous solution is used as the zeolitization solution, the alkali component, alumina component and water required for the zeolitization reaction are supplied from the zeolitization solution, and the silica component is supplied from the granular foamed glass. For this reason, it is not necessary to supply a silica component newly, and since an alkali component, an alumina component, and water are mixed in the sodium aluminate solution, the operation | work like mixing a new drug is also unnecessary, and a working process can be shortened.
또, 상기 제올라이트화 용액으로서, 수산화 나트륨과 수산화 알루미늄의 혼합수용액을 사용하면, 제올라이트화 반응에 필요한 알칼리 성분, 알루미나 성분 및 물은 제올라이트화 용액으로부터 공급되고, 실리카 성분은 수산화 나트륨의 강알칼리 작용에 의해 연질화된 입상 발포유리 표면으로부터 공급된다. 이 때문에, 입상 발포유리의 제올라이트화율을 높일 수 있다. When the mixed solution of sodium hydroxide and aluminum hydroxide is used as the zeolitic solution, the alkali component, alumina component and water required for the zeolitization reaction are supplied from the zeolitication solution, and the silica component is reacted by the strong alkali action of sodium hydroxide. It is supplied from the softened granular foam glass surface. For this reason, the zeoliteization rate of a granular foamed glass can be raised.
또, 상기 제올라이트화 용액으로서 유리 분말과 알루민산 나트륨의 혼합 수용액을 사용하면, 유리 분말을 알루민산 나트륨 수용액에 미리 혼합시켜 놓음으로 써, 유리 분말로부터 제올라이트화 용액 중에 실리카 성분을 용출시킬 수 있다. 또, 발포유리의 제조 공정의 원료인 유리 분말을 실리카 성분으로서 유효하게 이용할 수 있고, 유리 분말이기 때문에, 알루민산 나트륨 수용액으로의 실리카 성분의 용해성이 양호하다. When the mixed aqueous solution of the glass powder and sodium aluminate is used as the zeolitic solution, the silica component can be eluted from the glass powder into the zeolitic solution by mixing the glass powder in advance with an aqueous sodium aluminate solution. Moreover, the glass powder which is a raw material of the manufacturing process of foam glass can be used effectively as a silica component, and since it is a glass powder, the solubility of the silica component in the sodium aluminate aqueous solution is favorable.
한편, 상기 제올라이트화 용액으로서, 물유리와 알루민산 나트륨의 혼합 수용액을 사용하면, 제올라이트화 반응에 필요한 실리카 성분, 물은 물유리로부터 공급되고, 알루미나 성분, 알칼리 성분 및 물은 알루민산 나트륨으로부터 공급된다. 이 때문에, 제올라이트화에 필요한 알칼리원, 알루미나원, 실리카원, 수분의 몰비를 조정할 수 있다. 이 때문에, 필요에 따라, A형 제올라이트, X형 제올라이트, Y형 제올라이트 등의 여러 구조의 제올라이트를 형성할 수 있다. On the other hand, when the mixed aqueous solution of water glass and sodium aluminate is used as the zeolitization solution, the silica component and water required for the zeolitization reaction are supplied from the water glass, and the alumina component, the alkali component and water are supplied from the sodium aluminate. For this reason, the molar ratio of the alkali source, alumina source, silica source, and water required for zeolitization can be adjusted. For this reason, as needed, zeolites of various structures, such as A-type zeolite, X-type zeolite, and Y-type zeolite, can be formed.
다음에, 본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 설비는 발포제를 첨가한 유리 분말을 가열, 발포시켜 발포유리를 형성하는 소성 수단과, 상기 소성 수단으로 형성된 발포유리를 입상화하는 파쇄 수단과, 상기 파쇄 수단으로 형성된 입상 발포유리에 제올라이트화 용액을 함침시키는 용액 침투 수단과, 상기 제올라이트화 용액을 함침한 상기 입상 발포유리를 제올라이트화시키는 가열 수단·마이크로파 조사 수단의 적어도 한쪽을 구비하고, Next, the zeolitic foamed glass manufacturing equipment of the present invention is a firing means for heating and foaming the glass powder to which the blowing agent is added to form a foamed glass, crushing means for granulating the foamed glass formed by the firing means, and the crushing At least one of a solution penetrating means for impregnating a zeolitic solution in the granular foamed glass formed by the means, and a heating means and a microwave irradiation means for zeolitizing the granular foamed glass in which the zeolitic solution is impregnated,
상기 소성 수단으로 발생하는 여열을 상기 가열 수단·상기 마이크로파 조사 수단의 적어도 한쪽에 공급하는 송열 수단을 설치한 것을 특징으로 한다. The heat transfer means which supplies the excess heat which generate | occur | produces with the said baking means to at least one of the said heating means and the said microwave irradiation means is provided, It is characterized by the above-mentioned.
이러한 구성으로 하면, 전술한 본 발명에 따른 제올라이트화 유리 제조 방법을 실시하는 것이 가능하게 되고, 제올라이트화 발포유리의 제조에 필요로 하는 에 너지를 삭감하여, 고품질의 제올라이트화 발포유리를 얻을 수 있다. With such a configuration, it becomes possible to carry out the above-described method of manufacturing the zeolitized glass according to the present invention, to reduce the energy required for the production of the zeolitic foamed glass, and to obtain a high-quality zeolitic foamed glass. .
여기에서, 상기 용액 침투 수단으로서, 상기 입상 발포유리를 침지한 상기 제올라이트화 용액을 수용하는 기밀용기와, 상기 기밀용기 내의 기압을 저하시키는 감압 수단을 설치하면, 입상 발포유리가 갖는 기공, 특히, 미크론 사이즈의 미소한 기공에 제올라이트화 용액을 침투시킬 수 있기 때문에, 입상 발포유리의 제올라이트화율을 높일 수 있다. Here, when the solution penetration means is provided with an airtight container containing the zeolitized solution in which the granular foamed glass is immersed, and a pressure reducing means for lowering the air pressure in the airtight container, the pores of the granular foamed glass, in particular, Since the zeolitization solution can penetrate into the micropores of the microscopic size, the zeolitization rate of the granular foamed glass can be increased.
본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 방법 및 제올라이트화 발포유리 제조 설비에 의해, 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감하고, 고품질의 제올라이트화 발포유리를 얻을 수 있다. The zeolite foamed glass production method and zeolitic foamed glass production equipment of the present invention can reduce the energy required for the production of zeolitic foamed glass, thereby obtaining a high quality zeolitic foamed glass.
(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)(The best mode for carrying out the invention)
이하, 도면에 기초하여, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시형태인 제올라이트화 발포유리 제조 설비의 개략적인 구성을 도시하는 도면, 도 2는 도 1에 도시하는 제올라이트화 발포유리 제조 설비에서의 제조 공정을 도시하는 도면이다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described based on drawing. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows schematic structure of the zeolitic foamed glass manufacturing equipment which is embodiment of this invention, and FIG. 2 is a figure which shows the manufacturing process in the zeolitic foamed glass manufacturing equipment shown in FIG.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제올라이트화 발포유리 제조 설비(50)(이하, 「제조 설비(50)」라고 기재한다.)는, 발포제를 첨가한 유리 분말을 가열, 발포시켜 발포유리를 형성하는 소성 수단(A)과, 소성 수단(A)으로 형성된 발포유리를 입상화하는 파쇄 수단(B1)과, 파쇄 수단(B1)으로 형성된 입상 발포유리에 제올라이트화 용액을 함침시키는 용액 침투 수단(B2)과, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리를 제올라이트화시키는 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)을 구비하고 있다. As shown in FIG. 1, the zeolitic foamed glass manufacturing equipment 50 (hereinafter, referred to as "
소성 수단(A)에서는, 발포유리 원료를 반송하는 롤러 컨베이어(51)의 반송 방향에 따라 예열대(52), 소성로(53) 및 냉각대(54)가 배치되어 있다. 예열대(52) 및 냉각대(54)의 하류에는, 열회수용의 흡기 장치(55, 56)가 배치되어 있다. 흡기 장치(55, 56)는 각각 팬(F)에 의해 롤러 컨베이어(51) 상방의 고온 공기를 빨아들여 다른 장소에 공급하는 송열 수단이다. In the baking means A, the
파쇄 수단(B1)에서는, 소성 수단(A)에서 형성된 발포유리의 파쇄(57) 및 분급(58)이 행해진다. 용액 침투 수단(B2)에서는, 파쇄 수단(B1)으로 파쇄(57), 분급(58)된 발포유리의 제올라이트화 용액 침지(59)가 행해진 후, 발포유리에 부착된 여분의 제올라이트화 용액을 제거하는 제올라이트화 용액 액 제거(60)가 행해진다. In the crushing means B1, the crushing 57 and
가열 수단(C)에는, 롤러 컨베이어(61) 및 가열로(62)가 설치되고, 가열로(62) 내의 롤러 컨베이어(61)의 하방으로, 소성 수단(A)의 흡기 장치(55, 56)로부터 공급되는 고온 공기에 의해 발열하는 가열기(63)가 배치되어 있다. The roller means 61 and the
마이크로파 조사 수단(D)에는, 롤러 컨베이어(64)와, 마이크로파 발진기(65)에서 발생시킨 마이크로파를 조사하는 가열로(66)가 설치되고, 가열로(66) 내의 롤러 컨베이어(64)의 하방에는, 송열 수단인 흡기 장치(55, 56)로부터 공급되는 고온 공기에 의해 발열하는 가열기(67)가 배치되어 있다. The microwave irradiation means D is provided with a
다음에, 도 2에 기초하여, 도 1에 도시하는 제조 설비(50)에서의 제올라이트 화 발포유리의 제조 공정에 대하여 설명한다. Next, based on FIG. 2, the manufacturing process of the zeolitic foamed glass in the
도 2에 도시하는 바와 같이, 원료가 되는 폐유리에 전처리(1)가 시행된다. 전처리(1)에서는 폐유리 중에 혼입되어 있는 캡 등의 금속이나 라벨의 제거가 행해진다. 본 실시형태에서는 원료로서 폐유리를 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니기 때문에, 일반의 유리재를 원료로서 사용할 수 있다. As shown in FIG. 2, the
전처리 공정(1)을 거친 폐유리는, 1차분쇄(2) 공정에서 입경 2∼5mm 정도까지 분쇄되고, 다음에 2차분쇄(3) 공정에서 입경 30∼100㎛ 정도의 유리 파우더로 될 때까지 분쇄된 후, 유리 파우더 원료 저장부(4)에서 저장된다. 그리고, 유리 파우더 원료 저장부(4)로 공급된 유리 파우더에 발포제 혼합(5)이 행해진다. 본 실시형태에서는 발포제인 탄산칼슘을 0.5∼15질량% 정도, 유리 파우더에 첨가하고 있지만, 이것에 한정하는 것은 아니다. When the waste glass which passed through the pretreatment process (1) is crushed to a particle diameter of about 2-5 mm in the 1st grinding process (2), and becomes a glass powder of about 30-100 micrometers in particle size in the secondary grinding (3) process then, After pulverized until, it is stored in the glass powder raw material storage (4). And the blowing
발포제 혼합(5)을 거친 유리 파우더는, 도 1에 도시하는 소성 수단(A)의 롤러 컨베이어(51)에 실려서 예열대(52), 소성로(53) 및 냉각대(54)를 통과하면서 소성(6)되어 발포유리로 된다. 본 실시형태에서는 소성온도 800∼900℃、소성시간 30∼120분으로 하고 있지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 소성(6) 공정을 거쳐 형성된 발포유리는 발포유리 조분쇄(7) 공정에서 파쇄되어, 입경 10Omm 정도의 괴상체로 된 후, 1차 저장부(8)에 저장된다. The glass powder having passed through the
1차 저장부(8)로부터 공급된 괴상 발포유리는, 도 1에 도시하는 파쇄 수단(B1)에서의 발포유리 분쇄(9) 공정을 거쳐 분쇄되어, 50mm 이하의 입상체로 된 후, 발포유리 분급·자루채우기(10) 공정에서 분급 및 자루채우기가 행해진다. 이 때, 분급된 입경 2mm 이하의 입상 발포유리는 발포제 혼합(5)공정 전의 유리 파우더에 혼입된다. The massive foamed glass supplied from the
발포유리 분급·자루채우기(10) 공정에서 분급된 입경 2∼50mm의 입상 발포유리에 대하여, 도 1에 도시하는 용액 침투 수단(B2)에서, 제올라이트화 용액 침지(59) 및 제올라이트화 용액의 액 제거(60)가 시행된다. 본 실시형태에서는, 제올라이트화 용액으로서, 수산화 나트륨과 수산화 알루미늄과의 혼합 수용액을 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. About the granular foamed glass of the particle size 2-50mm classified at the foaming glass classification and bag filling 10 process, in the solution penetrating means B2 shown in FIG. 1, the solution of the
용액 침투 수단(B2)을 거쳐, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리는, 도 1에 도시하는 가열 수단(C), 마이크로파 조사 수단(D)의 적어도 한쪽을 통과함으로써 제올라이트화 가열(11)이 행해지고, 제올라이트화 발포유리가 형성된다. 그리고, 상기 제올라이트화 발포유리는 다음 공정에서 세정(12)되고, 탈수·건조(13)가 행해진 후, 제품 출하(14)된다. Through the solution penetrating means (B2), the granular foamed glass impregnated with the zeolitized solution passes through at least one of the heating means (C) and the microwave irradiation means (D) shown in FIG. And zeolitic foamed glass is formed. After the zeolitic foamed glass is washed 12 in the next step, and dewatered and dried 13 is performed, the product is shipped 14.
도 1에 도시하는 바와 같이, 제조 설비(50)에서는, 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리의 제올라이트화 반응에 필요한 열의 일부를, 발포유리의 제조 공정(소성 수단(A))에서 발생하는 여열을 회수하여 보충하고 있기 때문에, 제올라이트화 반응에 요하는 에너지 소비량이 적어, 제올라이트화 발포유리의 제조에 요하는 에너지를 삭감할 수 있다. As shown in FIG. 1, in the
전술한 바와 같이, 도 1, 2에 도시하는 제올라이트화 용액 침지 공정(59)에서는, 제올라이트화 용액으로서, 수산화 나트륨과 수산화 알루미늄의 혼합 수용액을 사용하고 있다. 따라서, 제올라이트화 반응에 필요한 알칼리 성분, 알루미나 성분 및 수분은 제올라이트화 용액으로부터 공급되고, 실리카 성분은 수산화 나트륨의 강 알칼리 작용에 의해 연질화된 입상 발포유리 표면으로부터 공급되게 되어, 입상 발포유리의 제올라이트화율을 높일 수 있다. 제조 설비(50)에서, 겉보기 비중 1.2 이상의 입상 발포유리를 제올라이트화하면, 양이온교환능(CEC값)이 20∼60meq/100g의 제올라이트화 발포유리를 얻을 수 있다. As described above, in the zeolitization
다음에 도 3∼도 9에 기초하여, 제조 설비(50)를 구성하는 각종 장치의 구조, 기능 등에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1에 도시하는 제조 설비(50)를 구성하는 저장 사일로 부근을 도시하는 모식도, 도 4는 제조 설비(50)를 구성하는 롤러 컨베이어의 일부를 도시하는 사시도, 도 5는 제조 설비(50)를 구성하는 발포유리 조분쇄기를 도시하는 모식도, 도 6은 제조 설비(50)를 구성하는 용액 침투 장치를 도시하는 모식도, 도 7은 제조 설비(50)를 구성하는 제올라이트화 용액 액 제거 장치를 도시하는 측면도이다. 또, 도 8은 도 7에 도시하는 제올라이트화 용액 액 제거 장치의 정면도, 도 9는 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리를 제올라이트화시킬 때의 반응용기를 도시하는 사시도이다. 3-9, the structure, function, etc. of the various apparatus which comprise the
도 3에 도시하는 저장 사일로(20)는 유리 파우더(GP)를 저류하기 위하여, 도 2에 도시하는 유리 파우더 원료 저장부(4)에 배치준비되어 있다. 저장 사일로(20)는 내경이 동일한 통형부(20a)와, 그 하방에 연이어 설치된 깔때기부(20b)를 구비하고, 깔때기부(20b)는 그 하단 개구부(21)를 향하여 서서히 직경 축소된 형상이다. 깔때기부(20b)의 외면에는 진동 장치(MB)가 배치되고, 깔때기부(20b)의 하단 개구부(21)는 스크루 컨베이어(22)에 면하는 자세로 세워 설치되어 있다. 저장 사 일로(20)에 저류된 유리 파우더(GP)는 하단 개구부(21)로부터 스크루 컨베이어(22)로 보내지는데, 진동 장치(MB)를 가동시켜 저장 사일로(20)에 진동을 줌으로써, 유리 파우더(GP)를 정체없이 내보낼 수 있다. The
도 4에 도시하는 바와 같이, 롤러 컨베이어(51)(도 1 참조)에서 반송되는 유리 파우더와 발포제의 혼합물(GPM)은 소성로(53)의 메쉬 벨트 균일하게 깔리는데, 그때의 혼합물(GPM)의 두께를 10∼20mm로 함과 아울러, 톱니형 균일깔기판(25)에 의해, 혼합물(GPM)에 반송 방향을 따라 복수열의 빗 자국(26)이 만들어진다. 이것에 의해, 혼합물(GPM) 내부까지 소성시의 열이 퍼지기 때문에, 균일한 발포유리를 형성할 수 있다. As shown in FIG. 4, the mixture (GPM) of the glass powder and blowing agent conveyed by the roller conveyor 51 (refer FIG. 1) is spread | distributed uniformly in the mesh belt of the
도 5에 도시하는 발포유리 조분쇄기(27)는 발포유리 조분쇄 공정(7)(도 2 참조)에서 사용되는 것이다. 소성로(53)에서 형성된 발포유리(BG)는 판 형상이며, 외기에 접촉하여 급랭됨으로써 크랙이 생기는데, 그 상태로는 지나치게 커서 벨트 컨베이어(28)로 이송할 수 없으므로, 조분쇄기(27)에 의해 조분쇄된다. 조분쇄기(27)는 화살표 방향으로 회전하는 망 형상 벨트(51a)를 갖는 롤러 컨베이어(51)로 반송되어 오는 크랙을 가진 판 형상의 발포유리(BG)를 모터(M)에 의해 승강하는 파쇄도구(29)로 파쇄한다. 이것에 의해, 발포유리(BG)는 입경 100mm 정도의 괴상체(LG)로 되고, 벨트 컨베이어(28)로 다음 공정으로 이송된다. The foamed glass coarse grinding
도 1, 도 2에서 도시한 제올라이트화 용액 침지 공정(59)에서는, 도 6에 도시하는 용액 침투 장치(30)가 사용된다. 용액 침투 장치(30)는 입상 발포유리(CG)를 침지한 제올라이트화 용액(ZL)을 수용하는 기밀용기(31)와, 기밀용기(31) 내의 공기를 흡인 배출하는 진공펌프(P)와, 제올라이트화 용액(ZL)의 저류 탱크(32)를 구비하고 있다. 기밀용기(31)와 진공펌프(P)를 연통하는 통풍 경로(33)에는 개폐 밸브(34)가 설치되고, 기밀용기(31)와 저류 탱크(32)를 연통하는 통액 경로(35)에는 개폐 밸브(36)가 설치되고 있다. 또, 기밀용기(31)에는 개폐 밸브(38)를 갖는 배액 경로(37)가 설치되어 있다. In the zeolitic
개폐 밸브(36, 38)를 폐지한 상태에서, 입상 발포유리(CG)가 수용된 기밀용기(31) 중의 공기를 진공펌프(P)에서 흡인 배출하면, 기밀용기(31) 내가 감압되어, 입상 발포유리(CG)가 갖는 다수의 기공 내에 존재하는 공기가 배출된다. 다음에 개폐 밸브(34)를 폐지하고, 개폐 밸브(36)를 열면 제올라이트화 용액(ZL)이 통액 경로(35)를 통과하여 기밀용기(31) 내에 유입되고, 수용되어 있는 입상 발포유리(CG)의 기공, 특히, 미크론 사이즈의 미소한 기공에도 제올라이트화 용액(ZL)이 침투한다. 이것에 의해, 후공정인 제올라이트화 가열 공정(11)(도 2 참조)에서의 입상 발포유리(CG)의 제올라이트화율을 향상시킬 수 있다. When the open /
용액 침투 장치(30)에서 제올라이트화 용액(ZL)을 침투시킨 입상 발포유리(CG)는 기밀용기(31) 내의 제올라이트화 용액(ZL) 속에서 꺼내진 후, 도 7, 도 8에 도시하는 액 제거 장치(40)에서, 입상 발포유리(CG)에 부착되어 있는 여분의 제올라이트화 용액(ZL)이 제거된다. 액 제거 장치(40)는 지지 프레임(44) 상에 평행하게 된 2개의 회전축(43)과, 회전축(43)에 부착된 복수의 롤러(42)와, 회전축(43)을 회전구동하는 모터(M)와, 2개의 회전축(43) 사이의 롤러(42) 상에 착탈 가능하게 재치되는 원통 형상의 그물 바구니(41)를 구비하고 있다. The granular foamed glass (CG) infiltrating the zeolitization solution (ZL) in the solution penetrating device (30) is taken out of the zeolitization solution (ZL) in the hermetic container (31), and then the liquid shown in Figs. In the
기밀용기(31)로부터 꺼낸 입상 발포유리(CG)를 채운 그물 바구니(41)를 2개의 회전축(43) 사이의 롤러(42) 상에 재치한 후, 모터(M)를 작동시키면, 도 8에 도시하는 바와 같이, 회전축(43) 및 롤러(42)가 회전하고, 롤러(42)에 접촉하고 있는 그물 바구니(41)도 회전한다. 이것에 의해, 입상 발포유리(CG)에 부착되어 있는 여분의 제올라이트화 용액(ZL)을 신속하게 제거할 수 있다. When the
액 제거 장치(40)에서의 액 제거가 끝난 입상 발포유리(CG)는 도 9에 도시하는 세라믹제의 반응용기(45)에 넣어지고, 세라믹제의 덮개(46)를 씌운 상태에서, 도 1에 도시하는 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)에 차례차례 송입된다. 반응용기(45) 내의 입상 발포유리(CG)는 가열 수단(C)에서 가열되어 제올라이트화 반응이 발생하고, 다음 마이크로파 조사 수단(D)에서의 마이크로파 가열에 의해 제올라이트화 반응이 촉진된다. 반응용기(45)에는 덮개(46)가 씌워져 있기 때문에, 제올라이트화 반응에 필요한 수분이 입상 발포유리(CG)로부터 증발하는 것을 방지할 수 있다. The granular foamed glass CG after the liquid is removed from the liquid removing
가열 수단(C)에서의 가열온도는 50∼300℃, 가열시간은 1∼24시간 정도이고, 마이크로파 조사 수단(D)에서의 가열온도는 50∼300℃, 가열시간은 0.5∼30분 정도인데, 이것에 한정되는 것이 아니다. 또한, 본 실시형태에서는, 반응용기(45)에 넣은 입상 발포유리(CG)를, 가열 수단(C) 및 마이크로파 조사 수단(D)으로 가열하고 있기 때문에, 마이크로파 조사 수단(D)에서의 조사 시간이 단축화되어, 에너지 소비를 억제할 수 있지만, 어느 한쪽만으로 제올라이트화 가열을 행할 수도 있다. The heating temperature in the heating means (C) is 50 to 300 ° C., the heating time is about 1 to 24 hours, the heating temperature in the microwave irradiation means (D) is 50 to 300 ° C., and the heating time is about 0.5 to 30 minutes. It is not limited to this. In addition, in this embodiment, since the granular foamed glass CG put into the
본 발명의 제올라이트화 발포유리 제조 방법 및 제올라이트화 발포유리 제조 설비는 폐유리 등으로 형성되는 분말 유리를 원료로 하여 제올라이트화 발포유리를 제조하는 산업분야에서 널리 이용할 수 있다. The zeolitic foamed glass manufacturing method and zeolitic foamed glass manufacturing equipment of the present invention can be widely used in the industrial field for producing zeolitic foamed glass using powder glass formed from waste glass or the like as a raw material.
도 1은 본 발명의 실시형태인 제올라이트화 발포유리 제조 설비의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows schematic structure of the zeolitic foamed glass manufacturing apparatus which is embodiment of this invention.
도 2는 도 1에 도시하는 제올라이트화 발포유리 제조 설비에서의 제조 공정을 도시하는 도면이다. It is a figure which shows the manufacturing process in the zeolitic foamed glass manufacturing equipment shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시하는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 저장 사일로 부근을 도시하는 모식도이다. It is a schematic diagram which shows the vicinity of the storage silo which comprises the zeolitic foamed glass manufacturing apparatus shown in FIG.
도 4는 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 롤러 컨베이어의 일부를 도시하는 사시도이다. It is a perspective view which shows a part of roller conveyor which comprises the zeolitic foamed glass manufacturing equipment shown in FIG.
도 5는 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 발포유리 조분쇄기를 도시하는 모식도이다. FIG. 5: is a schematic diagram which shows the foaming glass coarse grinder which comprises the zeolitic foaming glass manufacturing equipment shown in FIG.
도 6은 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 용액 침투 장치를 도시하는 모식도이다. It is a schematic diagram which shows the solution penetration device which comprises the zeolitic foamed glass manufacturing equipment shown in FIG.
도 7은 도 1에 나타내는 제올라이트화 발포유리 제조 설비를 구성하는 제올라이트화 용액 액 제거 장치를 도시하는 측면도이다. FIG. 7: is a side view which shows the zeolitic solution liquid removal apparatus which comprises the zeolitic foamed glass manufacturing apparatus shown in FIG.
도 8은 도 7에 나타내는 제올라이트화 용액 액 제거 장치의 정면도이다. FIG. 8 is a front view of the zeolitic solution liquid removing apparatus shown in FIG. 7. FIG.
도 9는 제올라이트화 용액을 함침한 입상 발포유리를 제올라이트화시킬 때의 반응용기를 도시하는 사시도이다. FIG. 9 is a perspective view showing a reaction vessel when zeolitic granular foamed glass impregnated with a zeolitized solution. FIG.
(부호의 설명)(Explanation of the sign)
1 전처리 2 1차분쇄1
3 2차분쇄 4 유리 파우더 원료 저장부3 Secondary grinding 4 Glass powder raw material storage
5 발포제 혼합 6 소성5 Mixing of blowing
7 발포유리 조분쇄 8 1차 저장7
9 발포유리 분쇄 10 발포유리 분급·자루채우기9 Foamed glass crushing 10 Foamed glass classification and bag filling
11 제올라이트화 가열 12 세정11
13 제품 출하 20 저장 사일로13
20a 통형부 20b 깔때기부20a
21 하단 개구부 22 스크루 컨베이어21
25 톱니형 균일깔기판 26 빗 자국 25
27 발포유리 조분쇄기 28 벨트 컨베이어27 Foam
29 파쇄도구 30 용액 침투 장치29
31 기밀용기 32 저류 탱크31
33 통풍경로 35 통액 경로33
34, 36, 38 개폐 밸브 37 배액 경로34, 36, 38 closing
40 액 제거 장치 41 망 바구니40
42 롤러 43 회전축42
44 지지 프레임 45 반응용기44
46 덮개 50 제올라이트화 발포유리 제조 설비46
51, 61, 64 롤러 컨베이어 52 예열대51, 61, 64
53 소성로 54 냉각대53
55, 56 흡기장치 57 파쇄55, 56
58 분급 59 제올라이트화 용액 침지58
60 제올라이트화 용액 액 제거60 Zeolitic Solution Liquid Removal
62 가열로 63 가열기62
65 마이크로파 발진기 66 가열로65
67 가열기 A 소성 수단67 Burner A firing means
B1 파쇄 수단 B2 용액 침투 수단B1 shredding means B2 solution penetration means
C 가열 수단 D 마이크로파 조사 수단C heating means D microwave irradiation means
F 팬 BG 발포유리F Fan BG Foam Glass
GP 유리 파우더 GPM 혼합물GP Glass Powder GPM Mixture
LG 발포유리의 괴상체 M 모터Agglomeration M motor of LG foam
MB 진동 장치 P 진공펌프MB Vibrator P Vacuum Pump
ZL 제올라이트화 용액ZL Zeolitization Solution
CG 입상 발포유리CG Granular Foamed Glass
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